(57)【要約】  受信系統を振り分けての２チャネル同時受信において、コスト対性能バランスの良いダイバーシチ受信装置を提供する。ダイバーシチ受信装置において、アンテナ主副系統入替え制御部は、副ダイバーシチ合成部に系統を加える時は、各系統の信号対雑音比を比較し、信号対雑音比が最低となる系統のアンテナを、副ダイバーシチ合成部に加えるとともに、主ダイバーシチ合成部に接続された各系統の信号対雑音比が最低となる系統のアンテナを、繋ぎ得る他の系統のアンテナに順次繋ぎ替え、当該繋ぎ替えた系統のアンテナについて、レベル検出部が測定した入力レベルをそれぞれ比較し最良のアンテナを選択し、信号対雑音比が最低となる系統のアンテナを最良のアンテナに入替える。
2011105074.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル放送波を受信する複数のアンテナと、
前記複数のアンテナから任意の系統数を選択して切り替えるアンテナ切り替え部と、
前記アンテナ切り替え部で選択された任意の系統数の受信信号を各々入力するチューナ部および復調部と、
各々前記任意の系統数の復調部の出力をダイバーシチ合成する主ダイバーシチ合成部と副ダイバーシチ合成部と、
前記主ダイバーシチ合成部か前記副ダイバーシチ合成部のどちらに系統を加えるかを選択する主副系統選択部と、
前記アンテナ切り替え部を制御してアンテナを入れ替えるとともに、前記主副系統選択部に系統選択制御を指示するアンテナ主副系統入替え制御部と、
各系統の前記チューナ部の受信チャネルを制御するチャネル制御部とを備え、
各前記復調部は、復調過程にて前記受信信号の信号対雑音比を測定する復調回路と、前記受信信号の入力レベルを測定するレベル検出部とを有し、
前記アンテナ主副系統入替え制御部は、
前記副ダイバーシチ合成部に系統を加える時は、各系統の復調部の信号対雑音比を所定の短区間、所定の方法で比較し、前記信号対雑音比が最低となる系統を、前記主副系統選択部を操作して、前記副ダイバーシチ合成部に加えるとともに、前記チャネル制御部によって所定の受信チャネルに変更し、
前記主ダイバーシチ合成部に接続された各系統の前記復調回路が測定した信号対雑音比を所定の短区間、所定の方法で比較し、前記信号対雑音比が最低となる系統のアンテナを、前記アンテナ切り替え部を制御して、繋ぎ得る他の系統のアンテナに順次繋ぎ替え、
当該繋ぎ替えた系統の各アンテナについて、前記レベル検出部が測定した前記入力レベルをそれぞれ比較し最良のアンテナを選択し入替える、ダイバーシチ受信装置。
【請求項２】
前記ダイバーシチ受信装置は、前記アンテナを入替える際の判断に用いる補正値テーブルを保持する補正値更新保持部をさらに備え、
前記アンテナ入替え制御部は、前記繋ぎ替えた系統のアンテナについて、前記レベル検出部が測定した前記入力レベルをそれぞれ比較し、前記補正値更新部保持部の補正値テーブルを参照して、前記最良のアンテナを選択することを特徴とする、請求項１に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項３】
前記補正値更新保持部は、前記アンテナ入替え前の前記復調部の信号対雑音比と、前記アンテナ入替え前後での前記復調部の入力レベル比と、前記アンテナ入替え後の前記復調部の信号対雑音比とに基づいて補正値を計算し、所定の更新方法で以って、前記補正値テーブルを更新することを特徴とする、請求項２に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項４】
前記所定の短区間は、前記ダイバーシチ受信装置の移動速度に反比例し、前記ダイバーシチ受信装置の移動距離に対応することを特徴とする、請求項１に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項５】
前記所定の短区間は、一定の時間間隔であることを特徴とする、請求項１に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項６】
前記補正値更新保持部は、前記所定の更新方法として、前記アンテナ入替え前後のアンテナ組み合わせに対応する過去の所定回数の計算結果を元に、前記補正値テーブルを更新することを特徴とする、請求項３に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項７】
前記補正値更新保持部は、前記所定の更新方法として、前記アンテナ入替え前後のアンテナ組み合わせに対応する過去の計算結果を元に現在に近い結果に重みを付けて平均し、前記補正値テーブルを更新することを特徴とする、請求項３に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項８】
前記補正値更新保持部は、前記所定の更新方法として、前記アンテナ入替え前後のアンテナ組み合わせに対応する直前の計算結果を元に、前記補正値テーブルを更新することを特徴とする、請求項３に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項９】
前記補正値更新保持部は、前記所定の更新方法として、前記アンテナ入替え前後のアンテナ組み合わせが逆の場合、逆数の結果となる性質を用いて、前記補正値テーブルを更新することを特徴とする、請求項３に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項１０】
前記補正値更新保持部は、前記アンテナ入替え前後のアンテナ組み合わせが逆の場合、逆数の結果となる性質を用いて、前記補正値テーブルの記憶容量を削減することを特徴とする、請求項３に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項１１】
前記補正値更新保持部は、前記補正値テーブルの補正値の初期値として１を用いることを特徴とする、請求項３に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項１２】
前記補正値更新保持部は、最後の更新から所定の時間経過した補正値を初期値に戻すことを特徴とする、請求項３に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項１３】
前記ダイバーシチ受信装置は、チャネル探索用の受信系統をさらに備え、
前記チャネル探索用の受信系統は、前記副ダイバーシチ合成部に加えられており、
前記アンテナ主副系統入替え制御部は、前記主ダイバーシチ合成部に接続された系統の１つを前記副ダイバーシチ合成部に加え、前記副ダイバーシチに加えられた系統と、前記チャネル探索用の受信系統のダイバーシチ受信にて、再度チャネル探索を行うことを特徴とする、請求項１に記載のダイバーシチ受信装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルテレビ放送を複数のアンテナで車載受信するダイバーシチ受信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルテレビ（ＤＴＶ）放送波の車載受信においては、構造物等周辺の物体での回折、散乱、反射によって構成されるマルチパス伝搬によって、受信信号は著しい波形歪を伴うとともに局所的に著しい信号強度の低下（フェージング）を生じて、安定した受信を行うことは難しい。このような環境での受信においては、複数の受信アンテナを用いたダイバーシチ受信が効果的であり実用化されている。ダイバーシチ合成の手法としては、各アンテナでの各々受信信号の位相を合わせ、同時に各受信信号の信号対雑音比（ＣＮＲ）で重み付けを行って合成する最大比合成を行うことが一般的である。最大比合成によって、合成後の信号のＣＮＲは積極的に改善される。特に、直交多重方式（ＯＦＤＭ）を採るＤＴＶ方式では、サブキャリア毎に最大比合成を行うことで、周波数ダイバーシチの効果も得られ、大きな改善効果が得られる。受信品質の改善および受信可能エリアの拡張は、ダイバーシチ枝数に応じて改善される。【０００３】
ところで、ＤＴＶ放送波の車載受信においては、受信エリア端で中継局あるいは同じ系列局の放送へスムースかつ速やかに自動的に切り替わることが望ましく、一時的に、２チャネルの信号を同時に受信することが望ましい。このような同時受信を行うには、ダイバーシチのための複数の受信系統を振り分ける方法がコスト的には有利で魅力的である。しかし、このような方法は反面、受信系統を振り分けたためにダイバーシチ枝数が減少し、同時受信時に受信性能が低下してしまう。そのため、少ないダイバーシチ枝数でも、受信品質あるいは受信エリアの改善効果が得られることが求められる。【０００４】
一方、受信品質の改善あるいは受信可能エリアの拡張には、指向性を有するアンテナを用いる考えもある。指向性アンテナの使用は、受信到来方向が制限されることで、マルチパス受信状況を改善し、フェージングを減じる効果も期待できる。また、高速移動時のドップラー広がりが抑えられ、キャリア間干渉で弱点を有するＯＦＤＭ方式では、ダイバーシチ受信と指向性アンテナとを組み合わせることが好ましい。しかしながら、固定受信の場合とは異なり、受信波の到来方向は様々となるので、一般には、相異なる方向に指向性を有する多数のアンテナを用意する必要があり、それら多数のアンテナを切り替え選択して使用する、あるいは、上述のようなダイバーシチ受信と組み合わせて合成して受信する必要がある。【０００５】
図１１は、第１従来例のダイバーシチ受信装置の構成を示すブロック図である。図１１に示した第１従来例のダイバーシチ受信装置では、ＤＴＶ放送波の車載受信において、複数の指向性を有するアンテナを用い、切り替え選択と合成とを組み合わせて、受信品質を改善する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。【０００６】
図１１において、第１従来例のダイバーシチ受信装置は、前方ビームアンテナ５１０１、５２０１と、後方ビームアンテナ５１０２、５２０２と、アンテナ切り替え器５１１１と、チューナ部５１７１、５２７１と、利得制御部５１３５、５２３５と、ＯＦＤＭ復調部５１４５、５２４５と、レベル検出部５１４２、５２４２と、ダイバーシチ合成部５３０３と、誤り訂正部５３０４と、アンテナ制御部５３０１とで構成される。【０００７】
アンテナ切り替え器５１１１は、車両前方に指向特性を有する前方ビームアンテナ５１０１あるいは車両後方に指向特性を有する後方ビームアンテナ５１０２のどちらか一方を選択し、前方ビームアンテナ５２０１あるいは後方ビームアンテナ５２０２のどちらか一方を選択する。選択されたビームアンテナからの受信信号は、各々チューナ部５１７１および５２７１を経て、ＯＦＤＭ復調部５１４５および５２４５で復調された後、ダイバーシチ合成部５３０３で合成され、誤り訂正部５３０４で誤り訂正がなされて、トランスポートストリーム（ＴＳ）として出力される。【０００８】
ＯＦＤＭ復調部５１４５および５２４５において、レベル検出部５１４２および５２４２の各出力は、利得制御部５１３５および５２３５を介して、チューナ部５１７１および５２７１の利得を制御し、ＯＦＤＭ復調部５１４５および５２４５の入力レベルを適切に保つとともに、受信電力情報として、アンテナ制御部５３０１でのアンテナ切り替え選択の判断情報に用いられる。加えて、誤り訂正部５３０４での誤り率情報もアンテナ制御部５３０１でのアンテナ切り替え選択の判断情報に用いられる。【０００９】
図１２は、第１従来例のダイバーシチ受信装置における、アンテナ制御部５３０１でのアンテナ切り替え選択手順を示すフローチャートである。前方あるいは後方の指向特性のアンテナを選択する際に、第１従来例のダイバーシチ受信装置は、チューナ部５１７１あるいは５２７１や、ＯＦＤＭ復調部５１４５あるいは５２４５等が共用される。また、利得制御部５２３５の応答時間等の制約も相まって、数百ミリ秒程度の時間をかけて平均受信レベルを検出する必要があり、各方向における受信状態を調べるために、むやみにアンテナを切り替えることができない。【００１０】
そこで、まず、アンテナ制御部５３０１は、受信誤り率を観測し、受信誤り率が基準を越えて大きくなり受信状況が悪くなったと判断したら（すなわち、切り替え開始条件を満たすと）、アンテナ切り替え選択のシーケンスに入る（ステップＳ６００１）。具体的には、ステップＳ６００１において、切り替え開始条件を満たしたら、アンテナ制御部５３０１は、前方ビームアンテナ５１０１あるいは５２０１の平均受信レベルを数百ミリ秒の期間に亘って検出する（ステップＳ６００２）。その後、アンテナ制御部５３０１は、アンテナ切り替え器５１１１を切り替えて、後方ビームアンテナ５１０２あるいは５２０２の平均受信レベルを数百ミリ秒の期間に亘って検出する（ステップＳ６００３）。そして、アンテナ制御部５３０１は、両平均受信レベルを比較し（ステップＳ６００４）、より高い方のアンテナに切り替えて数秒から数十秒保持して（ステップＳ６００５）、切り替え開始条件の判定に戻る（ステップＳ６００１）。【００１１】
かかる構成および手順により、第１従来例のダイバーシチ受信装置は、切り替え選択と合成とを組み合わせることで、コスト高となる後段のチューナ部やＯＦＤＭ復調部の系統数の増加を抑えながら、アンテナに指向性を持たせ、かつ、アンテナ数を増やして性能向上を図る提案がなされている。【００１２】
例えば、第１従来例のダイバーシチ受信装置において、アンテナ制御部５３０１でのアンテナ切り替え選択が改良された制御手順が提案されている。図１３は、従来のダイバーシチ受信装置における、アンテナ制御部５３０１でのアンテナ切り替え選択が改良された制御手順を示すフローチャートである。【００１３】
図１２の手順と同様に、各方向における受信状態を調べるために、むやみにアンテナを切り替えることができないので、アンテナ制御部５３０１は、まず受信誤り率を観測し、受信誤り率が基準を越えて大きくなり受信状況が悪くなったと判断したら（すなわち、切り替え開始条件を満たすと）、アンテナ切り替え選択のシーケンスに入る（ステップＳ７００１）。具体的には、ステップＳ７００１において、切り替え開始条件を満たしたら、アンテナ制御部５３０１は、前方ビームアンテナ５１０１（あるいは５２０１のどちらか一方）の平均受信レベルを数百ミリ秒の期間に亘って検出する（ステップＳ７００２）。その後、アンテナ制御部５３０１は、アンテナ切り替え器５１１１を切り替えて、後方ビームアンテナ５１０２（あるいは５２０２のどちらか一方）の平均受信レベルを数百ミリ秒の期間に亘って検出する（ステップＳ７００３）。そして、アンテナ制御部５３０１は、両平均受信レベルを比較し、前方ビームアンテナ５１０１（あるいは５２０１）と後方ビームアンテナ５１０２（あるいは５２０２）の内、より平均受信レベルが高い方のアンテナに切り替え（ステップＳ７００４）、一定時間待つ（ステップＳ７００５）。【００１４】
図１３に示す制御手順において、図１２の手順と異なるのは、別系統のアンテナの切り替え選択に関して、平均受信レベルを実測することなく、切り替え選択することである。つまり、ステップＳ７００４において、アンテナ制御部５３０１は、前方ビームアンテナ５１０１（あるいは５２０１）を選択した場合は別系統においても前方ビームアンテナ５２０１（あるいは５１０１）を、後方ビームアンテナ５１０２（あるいは５２０２）を選択した場合は別系統においても後方ビームアンテナ５２０２（あるいは５１０２）を切り替え選択し（ステップＳ７００６）、一定時間経てから（ステップＳ７００７）、切り替え開始条件の判定に戻る（ステップＳ７００１）。【００１５】
また、図１３に示す制御手順では、別系統での平均受信レベル検出を省いて、切り替えおよび平均受信レベル測定中の受信劣化を軽減させる考えも開示されている。図１４は、第２従来例のダイバーシチ受信装置の構成を示すブロック図である。図１４に示した第２従来例のダイバーシチ受信装置では、第１従来例と同様に、ＤＴＶ放送波の車載受信において、複数の指向性を有するアンテナを用い、切り替え選択と合成とを組み合わせて受信品質を改善する方法が提案されているが、さらに、第２従来例では、単純にアンテナを切り替えるだけでなく、予め複数のアンテナからの信号を足して１つのダイバーシチ枝とする考えも開示されている。また、切り替え開始条件として、受信レベルやＣＮＲを用いることや、ステアリング角センサやジャイロセンサを用いて走行方向の変化や速度を用いる考えも開示されている（例えば、特許文献２参照）。【００１６】
図１４において、第２従来例のダイバーシチ受信装置は、前方ビームアンテナ８１０１、８２０１と、後方ビームアンテナ８１０２、８２０２と、アンテナ切り替え器８１１１と、チューナ部８１７１、８２７１と、ＯＦＤＭ復調部８１４５、８２４５と、ダイバーシチ合成部８３０３と、誤り訂正部８３０４と、ＴＳデコード回路８３１１と、アンテナ制御部８３０１と、ステアリング角センサ８３１２と、ジャイロセンサ８３１３とで構成される。【００１７】
アンテナ切り替え器８１１１は、車両前方に指向特性を有する前方ビームアンテナ８１０１あるいは車両後方に指向特性を有する後方ビームアンテナ８１０２のどちらか一方を選択し、前方ビームアンテナ８２０１あるいは後方ビームアンテナ８２０２のどちらか一方を選択するだけでなく、前方ビームアンテナ８１０１と後方ビームアンテナ８１０２とを、あるいは前方ビームアンテナ８２０１と後方ビームアンテナ８２０２とを足して出力することもできる所が第１の従来例と異なっている。そして、各系統での受信信号は、各々チューナ部８１７１および８２７１を経て、ＯＦＤＭ復調部８１４５および８２４５で復調された後、ダイバーシチ合成部８３０３で合成され、誤り訂正部８３０４で誤り訂正がなされ、ＴＳデコード回路８３１１で画像および音声の情報が取り出される。アンテナ制御部８３０１は、アンテナ切り替え選択の判断情報に、第１従来例と同様に、受信電力情報と誤り情報に加え、ＣＮＲおよび伝送路推定値を用いる。【００１８】
図１５は、第２従来例のダイバーシチ受信装置における、アンテナ制御部８３０１のアンテナ切り替え選択の制御手順を示すフローチャートである。第１従来例と同様に、指向性アンテナの切り替え選択において、各方向における受信状態を調べるために、むやみにアンテナを切り替えることができず、本従来例においても、受信状況が悪くなったと判断してからアンテナ切り替え選択のシーケンスに入る（ステップＳ９００１）。すなわち、切り替え開始条件を設定する考え方は共通している。ただし、切り替え開始条件には、すべてのダイバーシチ枝の受信電力やＣＮＲが所定の閾値を下回ることを以って判断することや、ステアリング角センサやジャイロセンサを用いて走行方向の変化や速度を用いる考えも開示されている（ステップＳ９００２）。【００１９】
切り替え開始条件を満たした後のアンテナ切り替え選択に関して、さらにステップＳ９００２において、受信電力が閾値を下回った場合、前方ビームアンテナ８１０１と後方ビームアンテナ８１０２とを、あるいは、前方ビームアンテナ８２０１と後方ビームアンテナ８２０２とを足して出力しダイバーシチ枝として用いる（ステップＳ９００３）。ステップＳ９００２において、受信電力が閾値を下回らない場合は、第１従来例と同様に、アンテナ切り替え器８１１１を切り替えて、ＣＮＲあるいは伝送路推定値を検出し、ＣＮＲの高い方、あるいは、伝送路推定値の変動の少ない方を以って、受信品質が良い方のアンテナを判断し切り替え選択を行う（ステップＳ９００４）考えも開示されている。【００２０】
また、受信レベルを用いるものの、受信レベルではＣＮＲと異なり、チューナ部等の利得のばらつきやマルチパスやドップラー環境では正確な判断ができないので、予め受信レベルとＣＮＲとの関係を測定評価しテーブルの形で持ち換算する考えも示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特開２００７−２７４７２６号公報
【特許文献２】特開２００６−０３３０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
しかしながら、上記従来のダイバーシチ受信装置における構成および制御手順では、有意な時間をかけて、アンテナを切り替え、受信状況を平均受信レベルやＣＮＲや伝送路推定値等で評価するために、むやみにアンテナ切り替え選択を行うことができず、開始条件の設定や待ち時間の挿入等、頻繁な切り替え選択での劣化を避ける手順を採る必要があった。このため、従来のダイバーシチ受信装置では、本来全てのアンテナをダイバーシチ合成した場合に比して、アンテナ数の増大の割にはあまり受信品質の改善効果が得られないという課題があった。特に、車載受信の用途においては、フロントガラス等に貼付するフィルムアンテナの場合、平面構造での制約と車両ボディー等の影響から、複雑な指向性パタンになる場合が多く、到来方向と走行方向との関係の変化に対し、きちんとした指向性を有するアンテナに比して、各アンテナでの受信状況の変化が激しく、頻繁な切り替え選択を行わないと、大きな受信品質の改善が得られないという問題があった。【００２３】
また、フィルムアンテナの場合、前置される低雑音増幅器は、フィルムアンテナと同様にフロントガラス等に貼付され、温度での利得変化に加え、同軸ケーブルで別筐体となる本体受信装置に任意の組み合わせで接続されるので、利得のばらつきを予め評価規定して本体受信装置に換算テーブルを持たせるのは実際上困難となる。加えて、車載受信では、車両搭載の電装品からの雑音の飛込みが比較的大きく、また、他の無線システム等からの雑音干渉波や都市部での環境雑音として外来雑音の影響が大きく、外来雑音環境にも適応して、真に良好な受信状況改善を行えるように、頻繁といえども、同時に的確に切り替え選択ができることは大きな課題となる。【００２４】
それ故に、本発明は、前記従来の課題を解決するもので、特段なる指向性を有さないアンテナにも適用でき、より短時間で劣化の少ないアンテナ切り替え選択を行えることを目的とする。また、前置増幅器の利得ばらつきや外来雑音に対しても的確に切り替え選択を行えることで、より大きな受信品質の改善効果を得て、減少したダイバーシチ枝数に対して受信品質あるいは受信エリアの劣化を抑え、受信系統を振り分けての２チャネル同時受信においても、コスト対性能バランスの良いダイバーシチ受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
前記従来の課題を解決するために、本発明のダイバーシチ受信装置は、デジタル放送波を受信する複数のアンテナと、複数のアンテナを任意の系統に繋ぎうるアンテナ切り替え部と、アンテナ切り替え部で選択された所定の系統数の受信信号を各々入力するチューナ部および復調部と、各々所定の系統数の復調部の出力をダイバーシチ合成する主ダイバーシチ合成部と副ダイバーシチ合成部と、主ダイバーシチ合成部か副ダイバーシチ合成部のどちらにどの系統を加えるかを選択する主副系統選択部と、アンテナ切り替え部にアンテナの入替え制御を行い、また、主副系統選択部に系統選択制御を行うアンテナ主副系統入替え制御部と、各系統のチューナ部の受信チャネルを制御するチャネル制御部を備え、復調部は、復調過程にて受信信号の信号対雑音比を測定する復調回路と、入力レベルを測定するレベル検出部とを有し、副ダイバーシチ合成部に系統を加える時は、各系統の復調回路が測定した信号対雑音比を比較判断し、最低となる１つの系統に対し、主副系統選択部を操作して、副ダイバーシチ合成部に加えるとともに、チャネル制御部によって所定の受信チャネルに変更すること、および、主ダイバーシチ合成部に接続された系統に対し、その中で、各系統の復調回路が測定した信号対雑音比を比較判断し、最低となる１つの系統に対し、アンテナ切り替え部を操作して、繋ぎうる他のアンテナに繋ぎ替え、当該系統のレベル検出部が測定した入力レベルをそれぞれ比較し、最良のアンテナに入替え選択を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係るダイバーシチ受信装置によれば、より短時間で劣化の少ないアンテナ切り替え選択を行うことができる。また、前置増幅器の利得ばらつきや外来雑音に対しても的確に切り替え選択を行えることで、より大きな受信品質の改善効果を得て、減少したダイバーシチ枝数に対して受信品質あるいは受信エリアの劣化を抑え、受信系統を振り分けての２チャネル同時受信においても、コスト対性能バランスの良いダイバーシチ受信装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１におけるダイバーシチ受信装置の構成図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１におけるダイバーシチ受信装置の系統分離およびアンテナ切り替え選択および補正値計算更新の手順全体を示すフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１におけるダイバーシチ受信装置のアンテナ切り替え選択手順を示すフローチャートである。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１におけるダイバーシチ受信装置の補正値計算更新手順を示すフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１におけるダイバーシチ受信装置の補正値計算更新手順の原理を説明する単純化した高周波系の構成図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１におけるダイバーシチ受信装置の補正値テーブルの図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１における雑音干渉波が存在する場合のアンテナ選択と合成指向特性の模式図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態２におけるダイバーシチ受信装置の構成図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態２におけるダイバーシチ受信装置の切替え先チャネル探索手順のフローチャートである。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態２におけるダイバーシチ受信装置のチャネル探索テーブルの図である。
【図１１】図１１は、第１従来例のダイバーシチ受信装置の構成図である。
【図１２】図１２は、第１従来例のダイバーシチ受信装置のアンテナ切り替え選択手順を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、第１従来例のダイバーシチ受信装置のアンテナ切り替え選択手順を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、第２従来例のダイバーシチ受信装置の構成図である。
【図１５】図１５は、第２従来例のダイバーシチ受信装置のアンテナ切り替え選択手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明を実施するための各形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２９】
（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１におけるダイバーシチ受信装置の構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態１におけるダイバーシチ受信装置の構成図である。図１において、本発明の実施の形態１におけるダイバーシチ受信装置は、アンテナ１１０１〜１１０４と、低雑音増幅器１１２１〜１１２４と、アンテナ切り替え器１１１２と、アンテナ制御部１１１３と、チューナ部１１７１、１１７２、１２７１、１２７２と、高周波増幅器１１３１，１１５１、１２３１、１２５１と、混合器１１３２、１１５２、１２３２、１２５２と、局部発振器１１３４、１１５４、１２３４、１２５４と、中間周波増幅器１１３３、１１５３、１２３３、１２５３と、利得制御部１１３５、１１５５、１２３５、１２５５と、復調部１１４５，１１６５、１２４５、１２６５と、Ａ／Ｄ変換器１１４１、１１６１、１２４１、１２６１と、レベル検出部１１４２、１１６２、１２４２、１２６２と、復調回路１１４４、１１６４、１２４４、１２６４と、切替＆比較部１１４３、１１６３、１２４３、１２６３と、補正値更新保持部１３０１と、アンテナ主副系統入替え制御部１３０７と、ダイバーシチ合成部１３０３、１３０５と、誤り訂正部１３０４、１３０６と、チャネル制御部１３０８と、バックエンド部１３０９と、主副系統選択器１３１０とで構成されている。
【００３０】
アンテナ１１０１〜１１０４で受信したＤＴＶ放送波受信信号は、それぞれ低雑音増幅器１１２１〜１１２４で増幅される。アンテナ切り替え器１１１２は、アンテナ制御部１１１３からの制御によって、各々４つのアンテナからの受信信号を任意の後段のチューナ部１１７１、１１７２、および、１２７１、１２７２に入力することができる。
【００３１】
チューナ部１１７１、１１７２、１２７１、１２７２において、各々受信信号は、高周波増幅器１１３１，１１５１、１２３１、１２５１で増幅された後、局部発振器１１３４、１１５４、１２３４、１２５４の局部発振信号で、混合器１１３２、１１５２、１２３２、１２５２により周波数変換および選局され、中間周波数信号となる。各々中間周波信号は、さらに、中間周波増幅器１１３３、１１５３、１２３３、１２５３で増幅され、復調部１１４５，１１６５、１２４５、１２６５に入力される。
【００３２】
復調部１１４５，１１６５、１２４５、１２６５において、各々中間周波数信号は、Ａ／Ｄ変換器１１４１、１１６１、１２４１、１２６１でデジタル信号に変換された後、復調回路１１４４、１１６４、１２４４、１２６４に入力され、ＯＦＤＭ復調がなされる。一方、Ａ／Ｄ変換器１１４１、１１６１、１２４１、１２６１の出力は、各々、レベル検出器１１４２、１１６２、１２４２、１２６２で、信号レベルが検出され、入力レベルが適切になるように、利得制御部１１３５、１１５５、１２３５、１２５５を介して、高周波増幅器１１３１，１１５１、１２３１、１２５１、および、中間周波増幅器１１３３、１１５３、１２３３、１２５３の利得を調整する。
【００３３】
各復調回路１１４４、１１６４、１２４４、１２６４の出力は、主副系統選択器１３１０で系統が振り分けられたあと、ダイバーシチ合成部１３０３あるいは１３０５にて、位相が合わせられ、ＣＮＲで重み付けを行う最大比合成が行われる。なお、ＯＦＤＭ方式の場合は、好ましくは、この位相を合わせてＣＮＲで重み付けを行う操作は、サブキャリア毎に行うことが好ましい。その後、誤り訂正部１３０４あるいは１３０６にて、誤り訂正等を行い、バックエンド部１３０９にトランスポートストリーム（ＴＳ）を出力する。一方、復調回路１１４４、１１６４、１２４４、１２６４は、復調過程において、各々の系統での受信信号の観測されたＣＮＲを出力し、補正値更新保持部１３０１およびアンテナ主副系統入替え制御部１３０７に入力する。補正値更新保持部１３０１には、さらに、アンテナ主副系統入替え制御部１３０７を介して、アンテナ切り替え前後のレベル差の情報も入力されており、後述の所定のアルゴリズムでアンテナ選択時の適正な補正値を随時算出更新する。
【００３４】
通常の受信中においては、すべての系統、すなわち、各復調回路１１４４、１１６４、１２４４、１２６４の出力は、主副系統選択器１３１０にて、すべて一方のダイバーシチ合成部１３０３（あるいは１３０５）に振り分け合成され、４枝のダイバーシチシステムとして動作する。受信エリア端での同系列の放送へのチャネル切り替え等、２チャネルの信号の同時受信においては、チャネル制御部１３０８は、バックエンド部１３０９からの制御指示によって、局部発振器１１３４、１１５４、１２３４、１２５４を制御し、２チャネル受信のために、特定の系統を２つの周波数に振り分け設定制御する。同時にバックエンド１３０９からの制御指示によって、この設定に合わせて、主副系統選択器１３１０にて、一部の系統の出力をダイバーシチ合成部１３０５（あるいは１３０３）に振り分け、各々、誤り訂正部１３０４あるいは１３０５にて誤り訂正等が行われ、バックエンド部１３０９に主および副の２系統のＴＳとして出力される。
【００３５】
図２は、本発明の実施の形態１におけるダイバーシチ受信装置の動作の一例を示すフローチャートである。具体的には、図２では、ダイバーシチ受信装置の主副系統の振り分け手順、アンテナ切り替え選択手順、および補正値計算更新の手順を示している。なお、アンテナ切り替え選択手順の部分に関しては、さらに、図３のフローチャートも用いて、図１に示した対応する構成と動作手順を併せて説明する。
【００３６】
まずは、主副系統の振り分け手順の動作について説明する。図３を参照して、アンテナ主副系統入替え制御部１３０７は、所定の短区間、各系統のＣＮＲを観測し、中央値あるいは平均値で以って、短区間ＣＮＲを計算する（ステップＳ２００１）。所定の短区間とは、車載での受信の場合、干渉性の早いフェージング変化の影響を除くのに適当な期間、すなわち、波長に対して数十倍程度の期間が好ましい。そのため、移動速度を検出する手段を用いて、所定の短区間を移動速度に反比例するように可変することが望ましいが、予め算出した固定の時間間隔にしても良い。あるいは、車載での受信で固定の時間間隔にする場合は、高速走行時の激しい変動を鑑みて、明示的な中央値あるいは平均値処理を行わず、ＣＮＲ観測上の時間間隔で以って代用しても良い。
【００３７】
そして、アンテナ主副系統入替え制御部１３０７は、バックエンド部１３０９から副系統分離の指示があったかどうかを判断する（ステップＳ４００１）。ステップＳ４００１において、副系統分離の指示が無かった場合は、ステップ４００７において既に副系統が分離されているかどうか確認し、分離されていなければ、ステップＳ２００１を繰り返す。ステップＳ４００１において、副系統分離の指示があった場合は、副系統分離のフローを進める。まず、最低の短区間ＣＮＲとなっている系統を副系統に、最低から２番目、すなわち、次に低い短区間ＣＮＲを有する系統をアンテナの切り替え対象の系統に選択決定する（ステップＳ４００２）。ステップ４００７において、既に副系統が分離されていることが確認された場合は、主系統に割り振られている系統の中で、最低の短区間ＣＮＲとなっている系統をアンテナの切り替え対象の系統に選択決定する（ステップＳ２００２）。
【００３８】
図２では一般例を示しているが、どの系統が選ばれたとしても同様であるので、以降の説明では、図１の一番下の系統が副系統への切り替え対象系統となった場合を一例として動作を説明する。副系統への分離対象となった系統に対しては、まず、切替＆比較部１２６３は、復調回路１２６４にダイバーシチ合成部１３０３からの切り離しと、アンテナ切り替えに伴う影響を軽減させる操作を施す（ステップＳ４００３）。その後、チャネル制御部１３０８は、局部発振器１２５４の周波数を変更する（ステップＳ４００４）。主副系統選択器１３１０は、復調回路１２６４の復調出力をダイバーシチ合成部１３０５に繋ぎ、副系統への繋ぎ替えを実施する（ステップＳ４００５）。最後に、切替＆比較部１２６３は、復調回路１２６４の復調動作を通常に戻しダイバーシチ合成部１３０５へ繋ぎ直しを行い（ステップＳ４００６）、副系統のオペレーションを開始することとなる。
【００３９】
このように、随時、受信チャネルを変えながらサーチを行い、中継局あるいは同一系列の放送局を探索、良好な受信チャネルを見つければ、主系統と併行して受信しながら、副系統の受信状況が安定した所で、副系統を今度は主系統として扱いなおし、受信画像としてはできるだけ途切れずにチャネル切り替えを完了することができる。この際、サーチから併行受信への移行において、一気にすべての系統を副系統に移しても良いが、ステップＳ４００１〜Ｓ４００６を繰り返すことで、主系統は後述のように減じた系統数をアンテナ切り替え選択で性能を補填しつつ、副系統は割り当て系統数を順に増してダイバーシチ能力を高め受信を安定させてから移行するものであっても良い。こうして副系統が安定受信できた所で、残りすべての系統を同様に副系統へ、さらに副系統を主系統として扱い直し、チャネル切り替えの操作が完了する。
【００４０】
次に、主系統で行われる、アンテナの切り替え選択動作に関して、図３も併せ用いて説明する。なお、図３は一般例を示しているが、どの系統を選ばれたとしても同様であるので、以降の本文の説明では、ステップ４００２あるいはステップＳ２００２において、図１の一番下の系統が副系統に振り分けられており、一番上の系統が切り替え対象系統となった場合を一例として動作を説明する。
【００４１】
この場合、切替＆比較部１１４３は、まず、レベル検出部１１４２の出力から現選択中アンテナにおけるＡ／Ｄ変換器１１４１の出力レベルを検出し記憶する（ステップＳ２００３）。なお、通常受信中は利得制御部１１３５を介したフィードバック制御により、出力レベルが一定のレベルになるように制御されているので、制御目標値をデフォルトとして、切り替え前のレベル測定および記憶は省略することも可能である。
【００４２】
しかる後、切替＆比較部１１４３は、復調回路１１４４にダイバーシチ合成部１３０３からの切り離しと、アンテナ切り替えに伴う影響を軽減させる操作を施す（ステップＳ２００４）とともに、利得制御部１１３５に利得制御ホールド信号を送出し、利得制御部１３５を一旦停止した後（ステップＳ２００５）、アンテナ制御部１１１３へアンテナ切替信号を送出する（ステップＳ２００６）。そして、アンテナ制御部１１１３は、主系統としては現在使われていないアンテナにアンテナ切り替え器１１１２の接点を繋ぎ変える（ステップＳ２００７）。その後、切替＆比較部１１４３は、再度、レベル検出部１１４２の出力から切り替え後のアンテナにおけるＡ／Ｄ変換器１１４１の出力レベルを検出し、差分を記憶する（ステップＳ２００８）。副系統に２系統以上が割り振られている場合は、さらに選択可能な別の候補アンテナが存在することになる。ステップＳ２００９では、そのような選択可能な別の候補アンテナがあるかどうかを判断する。ステップＳ２００９において、切替＆比較部１１４３は、選択可能な別の候補アンテナがある場合、ステップＳ２００６からＳ２００８までの操作を繰り返し、各アンテナでのレベルを検出し差分を記憶する。
【００４３】
ステップＳ２００９において、選択可能な別の候補アンテナがない場合、切替＆比較部１１４３は、現アンテナおよび切り替え選択候補のアンテナにおける各レベル差分から、補正値更新保持部１３０１の当該アンテナに対応する補正値も勘案して、最良のアンテナを決定し（ステップＳ２０１０）、アンテナ制御部１１１３を介して、アンテナ切り替え器１１１２の接点を繋ぎ変える（ステップＳ２０１１）。また、利得制御部１１３５の利得制御を再開し（ステップＳ２０１２）、復調回路１１４４の復調動作を通常に戻し、ダイバーシチ合成部１３０３へ繋ぎ直しを行う（ステップＳ２０１３）。以上のように、最低ＣＮＲの系統１つずつ、その系統に繋がるアンテナをより良い方に、影響が無いように、速やかに検出判断し入替える操作を繰り返す（ステップＳ２０１４）。
【００４４】
図４は、本発明の実施の形態１におけるダイバーシチ受信装置の補正値計算更新手順を示すフローチャートであり、図５は、その計算の原理を説明するために単純化した高周波系の構成図であり、図６は補正値テーブルの一例である。
【００４５】
図５において、高周波系は、アンテナ１４０１、１４０２と、低雑音増幅器１４２１、１４２２と、アンテナ切り替え器１４１２と、可変利得増幅部１４３３とで構成されている。ここでは、単純化して、この２つのアンテナ１４０１、１４０２をアンテナ切り替え器１４１２で切り替え選択する場合を考える。なお、可変利得増幅部１４３３を用いて、図１の高周波増幅器１１３１，１１５１、１２３１、１２５１、および、混合器１１３２、１１５２、１２３２、１２５２、および、中間周波増幅器１１３３、１１５３、１２３３、１２５３の系をまとめて表している。
【００４６】
ここで、図５のように、ｎ回目（ｎは自然数）のアンテナ切り替えにおいて、アンテナ１４０１からアンテナ１４０２に切り替えたとして、この切り替え前後において、アンテナ１４０１からの信号電力をＣi1,n、外来雑音電力をＮi1,nとし、アンテナ１４０２からの信号電力をＣi2,n、外来雑音電力をＮi2,nとし、低雑音増幅器１４２１の利得をＧL1、内部で発生する雑音をＮL1とし、低雑音増幅器１４２２の利得をＧL2、内部で発生する雑音をＮL2とし、可変利得増幅部１４３３の利得をＧR,n、内部で発生する雑音をＮR,nとするなら、可変利得増幅部１４３３の出力での各アンテナを選んだ時の信号電力Ｃo1,n、Ｃo2,nと、雑音電力Ｎo1,n、Ｎo2,nは、数１および数２で表される。
【００４７】
【数１】
2011105074.tif 000003
【００４８】
【数２】
2011105074.tif 000004
【００４９】
ここで、利得ＧL1、ＧL2、ＧR,nが十分大きく、外来雑音Ｎi1,n、Ｎi2,nが相対的に大きい場合、数２は、数３と近似できる。
【００５０】
【数３】
2011105074.tif 000005
【００５１】
ところで、切り替え選択の前後では、各アンテナでのＣＮ比γ1,n、γ2,nと、信号レベル差Γ12,nとが検出記憶されるが、それらは数４で表されるので、数３を併せ用いると、数５で示される関係が成立することが分かる。
【００５２】
【数４】
2011105074.tif 000006
【００５３】
【数５】
2011105074.tif 000007
【００５４】
低雑音増幅器の利得ＧL1、ＧL2は、温度等でのドリフトや個体差でのばらつきが主であり、車載の場合の走行に伴うフェージングに比べても、急に変化するものではない。
【００５５】
また、外来雑音Ｎi1,n、Ｎi2,nは、車載受信での状況では、近傍の電装品からの雑音の飛込みが比較的大きく、また、他の無線システム等からの雑音干渉波の飛び込みや都市部での環境雑音としてレベルが盛り上がることがあるものの、走行に伴うフェージングほどには急に変化はしない。つまり、数５の右辺の係数をｋ12,nとすると、ｋ12,nは数６で表される。
【００５６】
【数６】
2011105074.tif 000008
【００５７】
これは、走行に伴うフェージングほどには急に変化しないもので、実測される値γ1,n、γ2,n、Γ12,nから計算されるもので、この過去の観測計算結果から、例えば、過去に遡るｍ＋１回から（ｍは自然数）、数７として表される。
【００５８】
【数７】
2011105074.tif 000009
【００５９】
また、ｎ＋１の次の機会には、信号レベル差Γ12,n+1を観測した時点で、数７の左辺を補正値として、切り替えた時のＣＮ比の改善比を数８として推定することができる。
【００６０】
【数８】
2011105074.tif 000010
【００６１】
なお、数７は、対数（デシベル）として計算するものであって、右辺の平均は真値でなく、デシベル値に対する平均であってもよい。また、好ましくは、いわゆる忘却係数等、過去に遡るほど重みを下げる係数を掛けて算出するものであってもよい。あるいは、ｍ＝０として、前回の結果のみをそのまま使うものであっても良い。また、当該アンテナ入替えに対応する補正値の更新が未だ行われていない場合、初期値として１を用いるのが好ましい。また、当該アンテナ入替えに対応する補正値の最後の更新から所定の時間を経ている場合、初期値の１に戻し、これを用いて切り替え選択を行った後、次回に備えて補正値の更新を行うものであっても良い。
【００６２】
ところで、同組のアンテナを逆方向に切り替えた時の係数は、互いに逆数、つまり、数９の関係があるので、補正値である数７の左辺の算出において、この逆数関係での観測値も用いて算出することにより、更新頻度を上げることができ、より緻密な更新を行うことができる。また、数１０の関係もあるので、この関係を用いて、補正値の記憶エリアを半分に縮小しても良い。
【００６３】
【数９】
2011105074.tif 000011
【００６４】
【数１０】
2011105074.tif 000012
【００６５】
図４は、以上に述べた補正値の算出更新の手順の一例を示すフローチャートである。図３のステップＳ２０１３でのアンテナの切り替え選択の一連の手順が終わった直後、補正値更新保持部１３０１は、まず、新しく切り替え選択したアンテナについて、その系統の復調回路のＣＮＲを観測することでγ2,nを得る（ステップＳ３００１）。その後、補正値更新保持部１３０１は、切り替え前のアンテナでの直前のＣＮＲ測定値γ1,nと、レベル差Γ12,nとをアンテナ主副系統入替え制御部１３０７から得る（ステップＳ３００２）。この３つの値から、上述のように、補正値である数７の左辺を算出更新し（ステップＳ３００３）、図２のメインのフローに戻る。
【００６６】
図６は、補正値テーブルの一例を示したものである。テーブルのパラメタは、切り替え前後のアンテナに加え、受信チャネルによって、低雑音増幅器の利得ＧL1、ＧL2および外来雑音電力Ｎi1,n、Ｎi2,nには差が生じ、受信チャネルが加わるので、このような３次元のテーブルとなる。なお、補正値の更新には数９の関係を利用したり、また、数１０の関係を利用したりするので、テーブルとしては、右上の（あるいは左下）部分だけでも良い。図４の手順で、図６のテーブルを計算更新するとともに、図３のステップＳ２０１０で、対応する補正値を読み出し、補正を加えて、レベル差からＣＮＲでの改善量を推定し、最良のアンテナを判定決定する。
【００６７】
通常、アンテナ１１０１〜１１０４と雑音増幅器１１２１〜１１２４とは、フロントガラス等に貼付され、別設置されるもので、ダッシュボード内あるいは座席下等に置かれる本体筐体内のチューナ部１１７１、１１７２、１２７１，１２７２に前置されるアンテナ切り替え器１１１２まで同軸ケーブルで接続される。低雑音増幅器１１２１〜１１２４の利得のばらつきを予め測定し、接続関係、本体筐体との組み合わせをすべて規定して補正を加えることは実際上困難で、上述のように、適応自動的に補正されることは有用である。さらには、特定の方向から雑音干渉波が到来している場合も、適応追従して、雑音干渉方向に利得のあるアンテナが選ばれにくくなる方向に補正値が働くので、雑音干渉を回避する効果も得られる。
【００６８】
図７は、雑音干渉波が存在する場合のアンテナ選択と合成指向特性との関係を示す模式図である。４つの異なる指向特性を有するアンテナから、到来波を受けやすく、かつ、雑音干渉波を受けにくいアンテナ３つが結果的に選ばれダイバーシチ合成されるので、到来波方向に偏り、雑音干渉波方向を避ける合成指向特性が得られることになる。
【００６９】
以上、図１〜図７を用いて説明したように、かかる構成と手順によれば、２チャネルの同時受信への副系統分離の指示があった場合は、最低の短区間ＣＮＲとなっている系統を１つずつ副系統に回し、そして、枝数が減じた主系統においては、その中でＣＮＲ最低の系統１つずつに対し、相対的に余剰ができて生じた他の候補アンテナに対し、そのレベル差をすばやく切り替え観測し、手順に組み込まれ適応的に計算更新される補正値を併せ用いて的確に良いアンテナを選び入替えることを繰り返す。
【００７０】
このような手順によって、本発明のダイバーシチ受信装置は、より短時間で劣化の少ないアンテナ切り替え選択を行うことができる。また、前置増幅器の利得ばらつきや外来雑音に対しても的確に切り替え選択を行えることで、より大きな受信品質の改善効果を得て、減少したダイバーシチ枝数に対して受信品質あるいは受信エリアの劣化を抑え、受信系統を振り分けての２チャネル同時受信においても、コスト対性能バランスの良いダイバーシチ受信装置を実現することができる。言い換えれば、コストを抑えつつ、受信エリア端において、スムースかつ適切に２チャネル併行受信に移行すると共に、系統数の減少による受信性能を補填できることで、安定した受信状況を保ち、受信画像としてはできるだけ途切れずにチャネル切り替えを完了することができる。
【００７１】
もちろん、本説明では、受信系統数が４の場合を例に説明したが、系統数はこれに限られない。また、各アンテナは明確な指向特性を有するものである必要は必ずしも無い。好ましくは、各アンテナの指向性パタンが異なっておればよく、例えば、車載受信でのフィルムアンテナの場合、各アンテナは同一のものであっても、貼る向き、あるいは、貼る位置によって車両ボディーとの関係で指向特性が様々になるので、この条件は満たされる。
【００７２】
なお、指向性の弱いアンテナと指向性の強いアンテナとを混用することも可能である。例えば、車載受信においては、道路に沿った伝搬が顕著な場合が多く、前後方向に指向性を有するアンテナと、指向性の弱いアンテナとの組み合わせであっても良い。
【００７３】
なお、全体の繰り返し周期は、固定であっても良いし、ステップＳ２００１の短区間に、所要の処理時間等が加わるものであっても良いし、ステップＳ２００１の短区間が移動速度に反比例して可変する場合は、これに依って変わるものであっても良い。また、さらには、上記最低ＣＮＲの値に応じて、変わるものであっても良い。また、補正値更新保持部１３０１の補正値の計算更新はこの所要の処理時間で行うのが良い。また、復調回路１１４４にダイバーシチ合成部１３０３からの切り離しと、アンテナ切り替えに伴う影響を軽減させる操作は、例えば、同期等の復帰に時間が掛かるものは操作前に自走状態のタイミングを維持して、その後、系統のＣＮＲを低いものとして、ダイバーシチ合成部１３０３での合成重み付けを減じてから、切り離しを行う等の操作を行うことが好ましい。また、ステップＳ２００２において、利得制御部１１３５の利得制御を再開する際に、予めレベル差が分かっているので、このレベル差の分だけオフセットさせて再開させることにより、その後の受信をより早く復帰させることができるので好ましい。
【００７４】
なお、利得制御の一旦停止（ステップＳ２００５）および再開（ステップＳ２０１２）は、制御時定数が十分に大きい場合、両ステップの間での利得制御量の変化がほぼ無視できるので、省略しても良い。また、ダイバーシチ合成からの枝切離し動作（ステップＳ２００４）および枝再接続動作（ステップＳ２０１３）も、省略することもできる。これは、アンテナ切り替えでの雑音で当該系統のＣＮＲ観測値が瞬時にうまく対応し減少する限りは、ダイバーシチ合成部１３０３での最大比合成によって、等価的に、枝切り離し、あるいは、枝再接続の動作が行われることになること、また、多少の誤り発生に対しては、誤り訂正部１３０４で訂正されるからである。
【００７５】
なお、利得のばらつきが少なく、かつ、外来雑音の影響が少ない環境での適用においては、補正値更新保持部１３０１およびステップＳ２０１４の補正値計算更新を省略し、ステップＳ２０１０において、補正値を用いず、各レベル差分のみで決定することで、性能よりコスト重視で省略実装することもできる。また、この場合、アンテナを切り替えてのレベル比較を行うにおいて、利得制御を一旦停止して行うのではなくて、切り替えた前後での利得制御方向を観察することで、レベル差分を判定するものであっても良い。例えば、アンテナを切り替え後、利得を押さえ込む方向に制御されているのであれば、新しいアンテナの方がレベルが高いと判定し、このアンテナに差し替える。
【００７６】
（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２のダイバーシチ受信装置の構成図である。図８において、本発明の実施の形態２におけるダイバーシチ受信装置は、アンテナ１１０１〜１１０４と、低雑音増幅器１１２１〜１１２４と、アンテナ切り替え器１１１２と、アンテナ制御部１１１３と、チューナ部１１７１、１１７２、１２７１、１２７２、１４７２と、高周波増幅器１１３１，１１５１、１２３１、１２５１、１４５１と、混合器１１３２、１１５２、１２３２、１２５２、１４５２と、局部発振器１１３４、１１５４、１２３４、１２５４、１４５４と、中間周波増幅器１１３３、１１５３、１２３３、１２５３、１４５３と、利得制御部１１３５、１１５５、１２３５、１２５５、１４５５と、復調部１１４５，１１６５、１２４５、１２６５、１４６５と、Ａ／Ｄ変換器１１４１、１１６１、１２４１、１２６１、１４６１と、レベル検出部１１４２、１１６２、１２４２、１２６２、１４６２と、復調回路１１４４、１１６４、１２４４、１２６４、１４６４と、切替＆比較部１１４３、１１６３、１２４３、１２６３と、補正値更新保持部１３０１と、ダイバーシチ合成部１３０３、１３０５と、誤り訂正部１３０４、１３０６と、アンテナ主副系統入替え制御部１３０７と、チャネル制御部１３０８と、バックエンド部１３０９と、主副系統選択器１３１０とで構成されている。
【００７７】
本発明の実施の形態２におけるダイバーシチ受信装置が、実施の形態１（図１）と異なっているのは、図８の一番下に示した、チューナ部１４７２と復調部１４６５とで構成される、他の受信系統とは異なる機能を担う追加の受信系統を有することである。これに併せて、アンテナ切り替え器１１１２には、任意のアンテナにこの追加系統を繋ぐことができるように接点が追加される。また、これに対応して、アンテナ制御部１１１３には、アンテナ主副系統入替え制御部１３０７からの指示でこの追加系統へのアンテナ切り替え器１１１２の切り替え機能が追加されている。また、主副系統選択器１３１０も同様の対応がなされ、さらに、チャネル制御部１３０８は、この追加系統の局部発振器１４５４も制御できるようになっている。その他の構成は、実施の形態１（図１）の説明と同様であるので説明を省略する。
【００７８】
実施の形態２において、図８の一番下の追加の系統は、他の受信系統とは異なり、チャネル切り替えのための切替え先チャネル探索に比重を置いた動作を行う。図９は、その切替え先チャネル探索手順のフローチャートである。また、図１０は、その際に用いるチャネル探索テーブルの図である。以下、これらの図を用いて、具体的な動作を説明する。
【００７９】
図９において、まず、通常受信中においては、図８の上から４つの受信系統が主系統に割り振られ、４枝のダイバーシチ受信が行われる一方で、アンテナ主副系統入替え制御部１３０７は、主副系統選択器１３１０を制御し、復調回路１４６４の出力を副系統に接続する（ステップＳ５００１）。これにより、追加の系統のみが副系統に割り振られ、１系統での受信状態となる。この状態で、ステップＳ５００２に示すように、図８の一番下の追加の系統に対して、バックエンド部１３０９は、チャネル制御部１３０８を介し、チューナ部１４７２の受信チャネルを変えて、切替え先チャネル候補の探索を行う。前方方向に指向特性があるアンテナが特定できる場合はそのアンテナへの接続のみでも良いが、一巡の探索毎に、アンテナ制御部１１１３を介し、チューナ部１４７２に接続するアンテナも切替えながら繰り返しても良い。チャネル切り替えのオペレーション時以外、追加系統を用いた切替え先チャネル候補の探索は、基本的には繰り返し継続的に行われる。
【００８０】
図１０は、切替え先チャネル探索の結果の一例を示したチャネル探索テーブルであるが、各アンテナでの探索結果を行に、各チャネルの結果を列に示している。チャネル番号の下に”☆”で示しているのは現在主系統で受信中のチャネルであり、”▽”で示しているのは、主系統で受信中のチャネルからの中継局等の情報から得られる切替え先候補チャネルである。その下に、アンテナ毎にチャネル探索された結果を示している。”→”は、現在主系統で受信中なので、チャネル探索はスキップしたことを表している。”Ｘ”は、副系統の１系統受信ではＤＴＶ信号を検出不能であったことを表している。”△”は、副系統の１系統受信ではＤＴＶ信号を検出したが、チャネル情報は取得失敗したことを表している。”Ｏ”は、副系統の１系統受信で受信でき、チャネル切替え先候補と判断したことを表している。”●”は、副系統の１系統受信で受信できたが、チャネル切り替先候補でないと判断したことを表している。
【００８１】
図１０の結果例では、チャネルＡとチャネルＥは切替え先候補でないことが確定したことを意味する。なお、この例では無いが、”Ｏ”が付いた切替え先チャネル候補を発見できた場合、さらに信号レベル等により現在主系統で受信状況と比べて改善が期待できるか判断し、有力切替え先と判断した場合はチャネル切替えのオペレーションに入る（ステップＳ５００３）。チャネル切替えのオペレーションに関しては、第１の実施例と同様に、一気にすべての系統を副系統に移しても良いが、図２で説明したステップＳ４００１〜Ｓ４００６を繰り返すことで、主系統はアンテナ切り替え選択で性能を補填しつつ、副系統は割り当て系統数を順に増してダイバーシチ能力を高め受信を安定させてから移行するものであっても良く、副系統が安定受信できた所で残りすべての系統を同様に副系統へ、さらに副系統を主系統として扱い直し、チャネル切り替えの操作が完了する。
【００８２】
図１０の例では、”Ｏ”が無かったので、さらに詳細に探索結果を吟味する。具体的には、候補チャネルＣは、主系統で受信中のチャネルからの情報でも可能性があるが、チャネル情報の取得には失敗している。チャネルＦは、同様に可能性があるが、ＤＴＶ信号の検出もできなかったことを意味し、チャネルＤは、ＤＴＶ信号の存在を意味する。このような場合、チャネルＣおよびＤおよびＦを再サーチ候補に追加していき（ステップＳ５００２）、副系統の１系統受信では切替え先チャネル候補が見つからず（ステップＳ５００３）、１つ以上の再サーチ候補がある場合（ステップＳ５００４）、ステップＳ５００５で、主系統から副系統に１系統振り分け、追加の系統と合せて２枝のダイバーシチとして構成することで受信能力を増強して、これら再サーチ候補のチャネルに対してのみ再度チャネル探索を実施する。副系統への分離振り分けに関して、受信系統を１つ失った主系統のアンテナ切り替え選択による受信能力の補填に関しては、実施の形態１の図２から図４にて説明した手順と同様なのでここでは省略する。
【００８３】
再探索の結果、切替え先チャネル候補を発見できて、さらに信号レベル等により、現在の主系統で受信状況と比べて改善が期待でき、有力切替え先と判断した場合はチャネル切替えのオペレーションに入る（ステップＳ５００６）。切替え先チャネル候補を発見できないか、あるいは、有力切替え先と判断できなかった場合は、ステップＳ５００７にて、分離振り分けた系統を副系統から切り離し、主系統ではその時点で使われていなかったアンテナに接続し再度主系統に合流させる。この手順に関しては、図２と同様の逆の手順となるので説明を省略する。しかる後、ステップＳ５００２から、副系統の１系統受信でのチャネル探索を繰り返すこととなる。
【００８４】
かかる構成によれば、実施の形態１に加えて、追加されたチャネル探索用の受信系統で、予めチャネル探索を行い再サーチ候補のチャネルを絞り込むことで、副系統を分離振り分けての２チャネル同時受信の時間を短縮し、主系統での受信への影響をさらに減じて、より的確に２チャネル併行受信状況を実現し、より安定した受信状況を保ち、受信画像としてはできるだけ途切れずにチャネル切り替えを完了することができる利点が生まれる。
【００８５】
なお、図８の一番下に示した、チューナ部１４７２と復調部１４６５とで構成される追加の受信系統は、専ら、チャネル探索用に用いられるため、機能が限定されていえても良い。一部のセグメント、例えば、１つのセグメントの復調しかできないものであっても良い。ただし、この場合、チャネル切替えのオペレーションでは、２チャネル同時受像で全セグメントの受信モードとなっている場合は、主副系統選択器１３１０を制御し、予めこの追加の受信系統を外しておく必要がある。
【００８６】
なお、上述した各実施の形態では、ＯＦＤＭ方式を採用したダイバーシチ受信装置について説明してきたが、それ以外の受信方式に適用することも可能であることは言うまでもない。ＯＦＤＭ以外の方式としては、例えば、残留側波帯多値方式等がある。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明にかかるダイバーシチ受信装置は、デジタルテレビ放送を複数のアンテナで車載受信すること等に有用である。
【符号の説明】
【００８８】
１１０１〜１１０４、１４０１、１４０２  アンテナ
１１２１〜１１２４、１４２１、１４２２  低雑音増幅器
１１１２、１４１２  アンテナ切り替え器
１１１３  アンテナ制御部
１１７１、１１７２、１２７１、１２７２、１４７２  チューナ部
１１３１，１１５１、１２３１、１２５１、１４５１  高周波増幅器
１１３２、１１５２、１２３２、１２５２，１４５２  混合器
１１３４、１１５４、１２３４、１２５４，１４５４  局部発振器
１１３３、１１５３、１２３３、１２５３，１４５３  中間周波増幅器
１１３５、１１５５、１２３５、１２５５，１４５５  利得制御部
１４３３  可変利得増幅部
１１４５，１１６５、１２４５、１２６５，１４６５  復調部
１１４１、１１６１、１２４１、１２６１，１４６１  Ａ／Ｄ変換器
１１４２、１１６２、１２４２、１２６２，１４６２  レベル検出部
１１４４、１１６４、１２４４、１２６４，１４６４  復調回路
１１４３、１１６３、１２４３、１２６３  切替＆比較部
１３０１  補正値更新保持部
１３０３、１３０５  ダイバーシチ合成部
１３０４、１３０６  誤り訂正部
１３０７  アンテナ主副系統入替え制御部
１３０８  チャネル制御部
１３０９  バックエンド部
１３１０  主副系統選択器
【図１】
2011105074.tif 000013
【図２】
2011105074.tif 000014
【図３】
2011105074.tif 000015
【図４】
2011105074.tif 000016
【図５】
2011105074.tif 000017
【図６】
2011105074.tif 000018
【図７】
2011105074.tif 000019
【図８】
2011105074.tif 000020
【図９】
2011105074.tif 000021
【図１０】
2011105074.tif 000022
【図１１】
2011105074.tif 000023
【図１２】
2011105074.tif 000024
【図１３】
2011105074.tif 000025
【図１４】
2011105074.tif 000026
【図１５】
2011105074.tif 000027
【手続補正書】
【提出日】平成24年5月22日(2012.5.22)
【手続補正１】
【補正対象書類名】明細書
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、デジタルテレビ放送を複数のアンテナで車載受信するダイバーシチ受信装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
デジタルテレビ（ＤＴＶ）放送波の車載受信においては、構造物等周辺の物体での回折、散乱、反射によって構成されるマルチパス伝搬によって、受信信号は著しい波形歪を伴うとともに局所的に著しい信号強度の低下（フェージング）を生じて、安定した受信を行うことは難しい。このような環境での受信においては、複数の受信アンテナを用いたダイバーシチ受信が効果的であり実用化されている。ダイバーシチ合成の手法としては、各アンテナでの各々受信信号の位相を合わせ、同時に各受信信号の信号対雑音比（ＣＮＲ）で重み付けを行って合成する最大比合成を行うことが一般的である。最大比合成によって、合成後の信号のＣＮＲは積極的に改善される。特に、直交多重方式（ＯＦＤＭ）を採るＤＴＶ方式では、サブキャリア毎に最大比合成を行うことで、周波数ダイバーシチの効果も得られ、大きな改善効果が得られる。受信品質の改善および受信可能エリアの拡張は、ダイバーシチ枝数に応じて改善される。
【０００３】
ところで、ＤＴＶ放送波の車載受信においては、受信エリア端で中継局あるいは同じ系列局の放送へスムースかつ速やかに自動的に切り替わることが望ましく、一時的に、２チャネルの信号を同時に受信することが望ましい。このような同時受信を行うには、ダイバーシチのための複数の受信系統を振り分ける方法がコスト的には有利で魅力的である。しかし、このような方法は反面、受信系統を振り分けたためにダイバーシチ枝数が減少し、同時受信時に受信性能が低下してしまう。そのため、少ないダイバーシチ枝数でも、受信品質あるいは受信エリアの改善効果が得られることが求められる。
【０００４】
一方、受信品質の改善あるいは受信可能エリアの拡張には、指向性を有するアンテナを用いる考えもある。指向性アンテナの使用は、受信到来方向が制限されることで、マルチパス受信状況を改善し、フェージングを減じる効果も期待できる。また、高速移動時のドップラー広がりが抑えられ、キャリア間干渉で弱点を有するＯＦＤＭ方式では、ダイバーシチ受信と指向性アンテナとを組み合わせることが好ましい。しかしながら、固定受信の場合とは異なり、受信波の到来方向は様々となるので、一般には、相異なる方向に指向性を有する多数のアンテナを用意する必要があり、それら多数のアンテナを切り替え選択して使用する、あるいは、上述のようなダイバーシチ受信と組み合わせて合成して受信する必要がある。
【０００５】
図１１は、第１従来例のダイバーシチ受信装置の構成を示すブロック図である。図１１に示した第１従来例のダイバーシチ受信装置では、ＤＴＶ放送波の車載受信において、複数の指向性を有するアンテナを用い、切り替え選択と合成とを組み合わせて、受信品質を改善する方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。
【０００６】
図１１において、第１従来例のダイバーシチ受信装置は、前方ビームアンテナ５１０１、５２０１と、後方ビームアンテナ５１０２、５２０２と、アンテナ切り替え器５１１１と、チューナ部５１７１、５２７１と、利得制御部５１３５、５２３５と、ＯＦＤＭ復調部５１４５、５２４５と、レベル検出部５１４２、５２４２と、ダイバーシチ合成部５３０３と、誤り訂正部５３０４と、アンテナ制御部５３０１とで構成される。
【０００７】
アンテナ切り替え器５１１１は、車両前方に指向特性を有する前方ビームアンテナ５１０１あるいは車両後方に指向特性を有する後方ビームアンテナ５１０２のどちらか一方を選択し、前方ビームアンテナ５２０１あるいは後方ビームアンテナ５２０２のどちらか一方を選択する。選択されたビームアンテナからの受信信号は、各々チューナ部５１７１および５２７１を経て、ＯＦＤＭ復調部５１４５および５２４５で復調された後、ダイバーシチ合成部５３０３で合成され、誤り訂正部５３０４で誤り訂正がなされて、トランスポートストリーム（ＴＳ）として出力される。
【０００８】
ＯＦＤＭ復調部５１４５および５２４５において、レベル検出部５１４２および５２４２の各出力は、利得制御部５１３５および５２３５を介して、チューナ部５１７１および５２７１の利得を制御し、ＯＦＤＭ復調部５１４５および５２４５の入力レベルを適切に保つとともに、受信電力情報として、アンテナ制御部５３０１でのアンテナ切り替え選択の判断情報に用いられる。加えて、誤り訂正部５３０４での誤り率情報もアンテナ制御部５３０１でのアンテナ切り替え選択の判断情報に用いられる。
【０００９】
図１２は、第１従来例のダイバーシチ受信装置における、アンテナ制御部５３０１でのアンテナ切り替え選択手順を示すフローチャートである。前方あるいは後方の指向特性のアンテナを選択する際に、第１従来例のダイバーシチ受信装置は、チューナ部５１７１あるいは５２７１や、ＯＦＤＭ復調部５１４５あるいは５２４５等が共用される。また、利得制御部５２３５の応答時間等の制約も相まって、数百ミリ秒程度の時間をかけて平均受信レベルを検出する必要があり、各方向における受信状態を調べるために、むやみにアンテナを切り替えることができない。
【００１０】
そこで、まず、アンテナ制御部５３０１は、受信誤り率を観測し、受信誤り率が基準を越えて大きくなり受信状況が悪くなったと判断したら（すなわち、切り替え開始条件を満たすと）、アンテナ切り替え選択のシーケンスに入る（ステップＳ６００１）。具体的には、ステップＳ６００１において、切り替え開始条件を満たしたら、アンテナ制御部５３０１は、前方ビームアンテナ５１０１あるいは５２０１の平均受信レベルを数百ミリ秒の期間に亘って検出する（ステップＳ６００２）。その後、アンテナ制御部５３０１は、アンテナ切り替え器５１１１を切り替えて、後方ビームアンテナ５１０２あるいは５２０２の平均受信レベルを数百ミリ秒の期間に亘って検出する（ステップＳ６００３）。そして、アンテナ制御部５３０１は、両平均受信レベルを比較し（ステップＳ６００４）、より高い方のアンテナに切り替えて数秒から数十秒保持して（ステップＳ６００５）、切り替え開始条件の判定に戻る（ステップＳ６００１）。
【００１１】
かかる構成および手順により、第１従来例のダイバーシチ受信装置は、切り替え選択と合成とを組み合わせることで、コスト高となる後段のチューナ部やＯＦＤＭ復調部の系統数の増加を抑えながら、アンテナに指向性を持たせ、かつ、アンテナ数を増やして性能向上を図る提案がなされている。
【００１２】
例えば、第１従来例のダイバーシチ受信装置において、アンテナ制御部５３０１でのアンテナ切り替え選択が改良された制御手順が提案されている。図１３は、従来のダイバーシチ受信装置における、アンテナ制御部５３０１でのアンテナ切り替え選択が改良された制御手順を示すフローチャートである。
【００１３】
図１２の手順と同様に、各方向における受信状態を調べるために、むやみにアンテナを切り替えることができないので、アンテナ制御部５３０１は、まず受信誤り率を観測し、受信誤り率が基準を越えて大きくなり受信状況が悪くなったと判断したら（すなわち、切り替え開始条件を満たすと）、アンテナ切り替え選択のシーケンスに入る（ステップＳ７００１）。具体的には、ステップＳ７００１において、切り替え開始条件を満たしたら、アンテナ制御部５３０１は、前方ビームアンテナ５１０１（あるいは５２０１のどちらか一方）の平均受信レベルを数百ミリ秒の期間に亘って検出する（ステップＳ７００２）。その後、アンテナ制御部５３０１は、アンテナ切り替え器５１１１を切り替えて、後方ビームアンテナ５１０２（あるいは５２０２のどちらか一方）の平均受信レベルを数百ミリ秒の期間に亘って検出する（ステップＳ７００３）。そして、アンテナ制御部５３０１は、両平均受信レベルを比較し、前方ビームアンテナ５１０１（あるいは５２０１）と後方ビームアンテナ５１０２（あるいは５２０２）の内、より平均受信レベルが高い方のアンテナに切り替え（ステップＳ７００４）、一定時間待つ（ステップＳ７００５）。
【００１４】
図１３に示す制御手順において、図１２の手順と異なるのは、別系統のアンテナの切り替え選択に関して、平均受信レベルを実測することなく、切り替え選択することである。つまり、ステップＳ７００４において、アンテナ制御部５３０１は、前方ビームアンテナ５１０１（あるいは５２０１）を選択した場合は別系統においても前方ビームアンテナ５２０１（あるいは５１０１）を、後方ビームアンテナ５１０２（あるいは５２０２）を選択した場合は別系統においても後方ビームアンテナ５２０２（あるいは５１０２）を切り替え選択し（ステップＳ７００６）、一定時間経てから（ステップＳ７００７）、切り替え開始条件の判定に戻る（ステップＳ７００１）。
【００１５】
また、図１３に示す制御手順では、別系統での平均受信レベル検出を省いて、切り替えおよび平均受信レベル測定中の受信劣化を軽減させる考えも開示されている。図１４は、第２従来例のダイバーシチ受信装置の構成を示すブロック図である。図１４に示した第２従来例のダイバーシチ受信装置では、第１従来例と同様に、ＤＴＶ放送波の車載受信において、複数の指向性を有するアンテナを用い、切り替え選択と合成とを組み合わせて受信品質を改善する方法が提案されているが、さらに、第２従来例では、単純にアンテナを切り替えるだけでなく、予め複数のアンテナからの信号を足して１つのダイバーシチ枝とする考えも開示されている。また、切り替え開始条件として、受信レベルやＣＮＲを用いることや、ステアリング角センサやジャイロセンサを用いて走行方向の変化や速度を用いる考えも開示されている（例えば、特許文献２参照）。
【００１６】
図１４において、第２従来例のダイバーシチ受信装置は、前方ビームアンテナ８１０１、８２０１と、後方ビームアンテナ８１０２、８２０２と、アンテナ切り替え器８１１１と、チューナ部８１７１、８２７１と、ＯＦＤＭ復調部８１４５、８２４５と、ダイバーシチ合成部８３０３と、誤り訂正部８３０４と、ＴＳデコード回路８３１１と、アンテナ制御部８３０１と、ステアリング角センサ８３１２と、ジャイロセンサ８３１３とで構成される。
【００１７】
アンテナ切り替え器８１１１は、車両前方に指向特性を有する前方ビームアンテナ８１０１あるいは車両後方に指向特性を有する後方ビームアンテナ８１０２のどちらか一方を選択し、前方ビームアンテナ８２０１あるいは後方ビームアンテナ８２０２のどちらか一方を選択するだけでなく、前方ビームアンテナ８１０１と後方ビームアンテナ８１０２とを、あるいは前方ビームアンテナ８２０１と後方ビームアンテナ８２０２とを足して出力することもできる所が第１の従来例と異なっている。そして、各系統での受信信号は、各々チューナ部８１７１および８２７１を経て、ＯＦＤＭ復調部８１４５および８２４５で復調された後、ダイバーシチ合成部８３０３で合成され、誤り訂正部８３０４で誤り訂正がなされ、ＴＳデコード回路８３１１で画像および音声の情報が取り出される。アンテナ制御部８３０１は、アンテナ切り替え選択の判断情報に、第１従来例と同様に、受信電力情報と誤り情報に加え、ＣＮＲおよび伝送路推定値を用いる。
【００１８】
図１５は、第２従来例のダイバーシチ受信装置における、アンテナ制御部８３０１のアンテナ切り替え選択の制御手順を示すフローチャートである。第１従来例と同様に、指向性アンテナの切り替え選択において、各方向における受信状態を調べるために、むやみにアンテナを切り替えることができず、本従来例においても、受信状況が悪くなったと判断してからアンテナ切り替え選択のシーケンスに入る（ステップＳ９００１）。すなわち、切り替え開始条件を設定する考え方は共通している。ただし、切り替え開始条件には、すべてのダイバーシチ枝の受信電力やＣＮＲが所定の閾値を下回ることを以って判断することや、ステアリング角センサやジャイロセンサを用いて走行方向の変化や速度を用いる考えも開示されている（ステップＳ９００２）。
【００１９】
切り替え開始条件を満たした後のアンテナ切り替え選択に関して、さらにステップＳ９００２において、受信電力が閾値を下回った場合、前方ビームアンテナ８１０１と後方ビームアンテナ８１０２とを、あるいは、前方ビームアンテナ８２０１と後方ビームアンテナ８２０２とを足して出力しダイバーシチ枝として用いる（ステップＳ９００３）。ステップＳ９００２において、受信電力が閾値を下回らない場合は、第１従来例と同様に、アンテナ切り替え器８１１１を切り替えて、ＣＮＲあるいは伝送路推定値を検出し、ＣＮＲの高い方、あるいは、伝送路推定値の変動の少ない方を以って、受信品質が良い方のアンテナを判断し切り替え選択を行う（ステップＳ９００４）考えも開示されている。
【００２０】
また、受信レベルを用いるものの、受信レベルではＣＮＲと異なり、チューナ部等の利得のばらつきやマルチパスやドップラー環境では正確な判断ができないので、予め受信レベルとＣＮＲとの関係を測定評価しテーブルの形で持ち換算する考えも示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００２１】
【特許文献１】特開２００７−２７４７２６号公報
【特許文献２】特開２００６−０３３０５６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００２２】
しかしながら、上記従来のダイバーシチ受信装置における構成および制御手順では、有意な時間をかけて、アンテナを切り替え、受信状況を平均受信レベルやＣＮＲや伝送路推定値等で評価するために、むやみにアンテナ切り替え選択を行うことができず、開始条件の設定や待ち時間の挿入等、頻繁な切り替え選択での劣化を避ける手順を採る必要があった。このため、従来のダイバーシチ受信装置では、本来全てのアンテナをダイバーシチ合成した場合に比して、アンテナ数の増大の割にはあまり受信品質の改善効果が得られないという課題があった。特に、車載受信の用途においては、フロントガラス等に貼付するフィルムアンテナの場合、平面構造での制約と車両ボディー等の影響から、複雑な指向性パタンになる場合が多く、到来方向と走行方向との関係の変化に対し、きちんとした指向性を有するアンテナに比して、各アンテナでの受信状況の変化が激しく、頻繁な切り替え選択を行わないと、大きな受信品質の改善が得られないという問題があった。
【００２３】
また、フィルムアンテナの場合、前置される低雑音増幅器は、フィルムアンテナと同様にフロントガラス等に貼付され、温度での利得変化に加え、同軸ケーブルで別筐体となる本体受信装置に任意の組み合わせで接続されるので、利得のばらつきを予め評価規定して本体受信装置に換算テーブルを持たせるのは実際上困難となる。加えて、車載受信では、車両搭載の電装品からの雑音の飛込みが比較的大きく、また、他の無線システム等からの雑音干渉波や都市部での環境雑音として外来雑音の影響が大きく、外来雑音環境にも適応して、真に良好な受信状況改善を行えるように、頻繁といえども、同時に的確に切り替え選択ができることは大きな課題となる。
【００２４】
それ故に、本発明は、前記従来の課題を解決するもので、特段なる指向性を有さないアンテナにも適用でき、より短時間で劣化の少ないアンテナ切り替え選択を行えることを目的とする。また、前置増幅器の利得ばらつきや外来雑音に対しても的確に切り替え選択を行えることで、より大きな受信品質の改善効果を得て、減少したダイバーシチ枝数に対して受信品質あるいは受信エリアの劣化を抑え、受信系統を振り分けての２チャネル同時受信においても、コスト対性能バランスの良いダイバーシチ受信装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００２５】
前記従来の課題を解決するために、本発明のダイバーシチ受信装置は、デジタル放送波を受信する複数のアンテナと、複数のアンテナを任意の系統に繋ぎうるアンテナ切り替え部と、アンテナ切り替え部で選択された所定の系統数の受信信号を各々入力するチューナ部および復調部と、各々所定の系統数の復調部の出力をダイバーシチ合成する主ダイバーシチ合成部と副ダイバーシチ合成部と、主ダイバーシチ合成部か副ダイバーシチ合成部のどちらにどの系統を加えるかを選択する主副系統選択部と、アンテナ切り替え部にアンテナの入替え制御を行い、また、主副系統選択部に系統選択制御を行うアンテナ主副系統入替え制御部と、各系統のチューナ部の受信チャネルを制御するチャネル制御部を備え、復調部は、復調過程にて受信信号の信号対雑音比を測定する復調回路と、入力レベルを測定するレベル検出部とを有し、副ダイバーシチ合成部に系統を加える時は、各系統の復調回路が測定した信号対雑音比を比較判断し、最低となる１つの系統に対し、主副系統選択部を操作して、副ダイバーシチ合成部に加えるとともに、チャネル制御部によって所定の受信チャネルに変更すること、および、主ダイバーシチ合成部に接続された系統に対し、その中で、各系統の復調回路が測定した信号対雑音比を比較判断し、最低となる１つの系統に対し、アンテナ切り替え部を操作して、繋ぎうる他のアンテナに繋ぎ替え、当該系統のレベル検出部が測定した入力レベルをそれぞれ比較し、最良のアンテナに入替え選択を行うことを特徴とする。
【発明の効果】
【００２６】
本発明に係るダイバーシチ受信装置によれば、より短時間で劣化の少ないアンテナ切り替え選択を行うことができる。また、前置増幅器の利得ばらつきや外来雑音に対しても的確に切り替え選択を行えることで、より大きな受信品質の改善効果を得て、減少したダイバーシチ枝数に対して受信品質あるいは受信エリアの劣化を抑え、受信系統を振り分けての２チャネル同時受信においても、コスト対性能バランスの良いダイバーシチ受信装置を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】図１は、本発明の実施の形態１におけるダイバーシチ受信装置の構成図である。
【図２】図２は、本発明の実施の形態１におけるダイバーシチ受信装置の系統分離およびアンテナ切り替え選択および補正値計算更新の手順全体を示すフローチャートである。
【図３】図３は、本発明の実施の形態１におけるダイバーシチ受信装置のアンテナ切り替え選択手順を示すフローチャートである。
【図４】図４は、本発明の実施の形態１におけるダイバーシチ受信装置の補正値計算更新手順を示すフローチャートである。
【図５】図５は、本発明の実施の形態１におけるダイバーシチ受信装置の補正値計算更新手順の原理を説明する単純化した高周波系の構成図である。
【図６】図６は、本発明の実施の形態１におけるダイバーシチ受信装置の補正値テーブルの図である。
【図７】図７は、本発明の実施の形態１における雑音干渉波が存在する場合のアンテナ選択と合成指向特性の模式図である。
【図８】図８は、本発明の実施の形態２におけるダイバーシチ受信装置の構成図である。
【図９】図９は、本発明の実施の形態２におけるダイバーシチ受信装置の切替え先チャネル探索手順のフローチャートである。
【図１０】図１０は、本発明の実施の形態２におけるダイバーシチ受信装置のチャネル探索テーブルの図である。
【図１１】図１１は、第１従来例のダイバーシチ受信装置の構成図である。
【図１２】図１２は、第１従来例のダイバーシチ受信装置のアンテナ切り替え選択手順を示すフローチャートである。
【図１３】図１３は、第１従来例のダイバーシチ受信装置のアンテナ切り替え選択手順を示すフローチャートである。
【図１４】図１４は、第２従来例のダイバーシチ受信装置の構成図である。
【図１５】図１５は、第２従来例のダイバーシチ受信装置のアンテナ切り替え選択手順を示すフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
以下、本発明を実施するための各形態について、図面を参照しながら説明する。
【００２９】
（実施の形態１）
まず、本発明の実施の形態１におけるダイバーシチ受信装置の構成について説明する。図１は、本発明の実施の形態１におけるダイバーシチ受信装置の構成図である。図１において、本発明の実施の形態１におけるダイバーシチ受信装置は、アンテナ１１０１〜１１０４と、低雑音増幅器１１２１〜１１２４と、アンテナ切り替え器１１１２と、アンテナ制御部１１１３と、チューナ部１１７１、１１７２、１２７１、１２７２と、高周波増幅器１１３１，１１５１、１２３１、１２５１と、混合器１１３２、１１５２、１２３２、１２５２と、局部発振器１１３４、１１５４、１２３４、１２５４と、中間周波増幅器１１３３、１１５３、１２３３、１２５３と、利得制御部１１３５、１１５５、１２３５、１２５５と、復調部１１４５，１１６５、１２４５、１２６５と、Ａ／Ｄ変換器１１４１、１１６１、１２４１、１２６１と、レベル検出部１１４２、１１６２、１２４２、１２６２と、復調回路１１４４、１１６４、１２４４、１２６４と、切替＆比較部１１４３、１１６３、１２４３、１２６３と、補正値更新保持部１３０１と、アンテナ主副系統入替え制御部１３０７と、ダイバーシチ合成部１３０３、１３０５と、誤り訂正部１３０４、１３０６と、チャネル制御部１３０８と、バックエンド部１３０９と、主副系統選択器１３１０とで構成されている。
【００３０】
アンテナ１１０１〜１１０４で受信したＤＴＶ放送波受信信号は、それぞれ低雑音増幅器１１２１〜１１２４で増幅される。アンテナ切り替え器１１１２は、アンテナ制御部１１１３からの制御によって、各々４つのアンテナからの受信信号を任意の後段のチューナ部１１７１、１１７２、および、１２７１、１２７２に入力することができる。
【００３１】
チューナ部１１７１、１１７２、１２７１、１２７２において、各々受信信号は、高周波増幅器１１３１，１１５１、１２３１、１２５１で増幅された後、局部発振器１１３４、１１５４、１２３４、１２５４の局部発振信号で、混合器１１３２、１１５２、１２３２、１２５２により周波数変換および選局され、中間周波数信号となる。各々中間周波信号は、さらに、中間周波増幅器１１３３、１１５３、１２３３、１２５３で増幅され、復調部１１４５，１１６５、１２４５、１２６５に入力される。
【００３２】
復調部１１４５，１１６５、１２４５、１２６５において、各々中間周波数信号は、Ａ／Ｄ変換器１１４１、１１６１、１２４１、１２６１でデジタル信号に変換された後、復調回路１１４４、１１６４、１２４４、１２６４に入力され、ＯＦＤＭ復調がなされる。一方、Ａ／Ｄ変換器１１４１、１１６１、１２４１、１２６１の出力は、各々、レベル検出器１１４２、１１６２、１２４２、１２６２で、信号レベルが検出され、入力レベルが適切になるように、利得制御部１１３５、１１５５、１２３５、１２５５を介して、高周波増幅器１１３１，１１５１、１２３１、１２５１、および、中間周波増幅器１１３３、１１５３、１２３３、１２５３の利得を調整する。
【００３３】
各復調回路１１４４、１１６４、１２４４、１２６４の出力は、主副系統選択器１３１０で系統が振り分けられたあと、ダイバーシチ合成部１３０３あるいは１３０５にて、位相が合わせられ、ＣＮＲで重み付けを行う最大比合成が行われる。なお、ＯＦＤＭ方式の場合は、好ましくは、この位相を合わせてＣＮＲで重み付けを行う操作は、サブキャリア毎に行うことが好ましい。その後、誤り訂正部１３０４あるいは１３０６にて、誤り訂正等を行い、バックエンド部１３０９にトランスポートストリーム（ＴＳ）を出力する。一方、復調回路１１４４、１１６４、１２４４、１２６４は、復調過程において、各々の系統での受信信号の観測されたＣＮＲを出力し、補正値更新保持部１３０１およびアンテナ主副系統入替え制御部１３０７に入力する。補正値更新保持部１３０１には、さらに、アンテナ主副系統入替え制御部１３０７を介して、アンテナ切り替え前後のレベル差の情報も入力されており、後述の所定のアルゴリズムでアンテナ選択時の適正な補正値を随時算出更新する。
【００３４】
通常の受信中においては、すべての系統、すなわち、各復調回路１１４４、１１６４、１２４４、１２６４の出力は、主副系統選択器１３１０にて、すべて一方のダイバーシチ合成部１３０３（あるいは１３０５）に振り分け合成され、４枝のダイバーシチシステムとして動作する。受信エリア端での同系列の放送へのチャネル切り替え等、２チャネルの信号の同時受信においては、チャネル制御部１３０８は、バックエンド部１３０９からの制御指示によって、局部発振器１１３４、１１５４、１２３４、１２５４を制御し、２チャネル受信のために、特定の系統を２つの周波数に振り分け設定制御する。同時にバックエンド部１３０９からの制御指示によって、この設定に合わせて、主副系統選択器１３１０にて、一部の系統の出力をダイバーシチ合成部１３０５（あるいは１３０３）に振り分け、各々、誤り訂正部１３０４あるいは１３０５にて誤り訂正等が行われ、バックエンド部１３０９に主および副の２系統のＴＳとして出力される。
【００３５】
図２は、本発明の実施の形態１におけるダイバーシチ受信装置の動作の一例を示すフローチャートである。具体的には、図２では、ダイバーシチ受信装置の主副系統の振り分け手順、アンテナ切り替え選択手順、および補正値計算更新の手順を示している。なお、アンテナ切り替え選択手順の部分に関しては、さらに、図３のフローチャートも用いて、図１に示した対応する構成と動作手順を併せて説明する。
【００３６】
まずは、主副系統の振り分け手順の動作について説明する。図３を参照して、アンテナ主副系統入替え制御部１３０７は、所定の短区間、各系統のＣＮＲを観測し、中央値あるいは平均値で以って、短区間ＣＮＲを計算する（ステップＳ２００１）。所定の短区間とは、車載での受信の場合、干渉性の早いフェージング変化の影響を除くのに適当な期間、すなわち、波長に対して数十倍程度の期間が好ましい。そのため、移動速度を検出する手段を用いて、所定の短区間を移動速度に反比例するように可変することが望ましいが、予め算出した固定の時間間隔にしても良い。あるいは、車載での受信で固定の時間間隔にする場合は、高速走行時の激しい変動を鑑みて、明示的な中央値あるいは平均値処理を行わず、ＣＮＲ観測上の時間間隔で以って代用しても良い。
【００３７】
そして、アンテナ主副系統入替え制御部１３０７は、バックエンド部１３０９から副系統分離の指示があったかどうかを判断する（ステップＳ４００１）。ステップＳ４００１において、副系統分離の指示が無かった場合は、ステップ４００７において既に副系統が分離されているかどうか確認し、分離されていなければ、ステップＳ２００１を繰り返す。ステップＳ４００１において、副系統分離の指示があった場合は、副系統分離のフローを進める。まず、最低の短区間ＣＮＲとなっている系統を副系統に、最低から２番目、すなわち、次に低い短区間ＣＮＲを有する系統をアンテナの切り替え対象の系統に選択決定する（ステップＳ４００２）。ステップ４００７において、既に副系統が分離されていることが確認された場合は、主系統に割り振られている系統の中で、最低の短区間ＣＮＲとなっている系統をアンテナの切り替え対象の系統に選択決定する（ステップＳ２００２）。
【００３８】
図２では一般例を示しているが、どの系統が選ばれたとしても同様であるので、以降の説明では、図１の一番下の系統が副系統への切り替え対象系統となった場合を一例として動作を説明する。副系統への分離対象となった系統に対しては、まず、切替＆比較部１２６３は、復調回路１２６４にダイバーシチ合成部１３０３からの切り離しと、アンテナ切り替えに伴う影響を軽減させる操作を施す（ステップＳ４００３）。その後、チャネル制御部１３０８は、局部発振器１２５４の周波数を変更する（ステップＳ４００４）。主副系統選択器１３１０は、復調回路１２６４の復調出力をダイバーシチ合成部１３０５に繋ぎ、副系統への繋ぎ替えを実施する（ステップＳ４００５）。最後に、切替＆比較部１２６３は、復調回路１２６４の復調動作を通常に戻しダイバーシチ合成部１３０５へ繋ぎ直しを行い（ステップＳ４００６）、副系統のオペレーションを開始することとなる。
【００３９】
このように、随時、受信チャネルを変えながらサーチを行い、中継局あるいは同一系列の放送局を探索、良好な受信チャネルを見つければ、主系統と併行して受信しながら、副系統の受信状況が安定した所で、副系統を今度は主系統として扱いなおし、受信画像としてはできるだけ途切れずにチャネル切り替えを完了することができる。この際、サーチから併行受信への移行において、一気にすべての系統を副系統に移しても良いが、ステップＳ４００１〜Ｓ４００６を繰り返すことで、主系統は後述のように減じた系統数をアンテナ切り替え選択で性能を補填しつつ、副系統は割り当て系統数を順に増してダイバーシチ能力を高め受信を安定させてから移行するものであっても良い。こうして副系統が安定受信できた所で、残りすべての系統を同様に副系統へ、さらに副系統を主系統として扱い直し、チャネル切り替えの操作が完了する。
【００４０】
次に、主系統で行われる、アンテナの切り替え選択動作に関して、図３も併せ用いて説明する。なお、図３は一般例を示しているが、どの系統を選ばれたとしても同様であるので、以降の本文の説明では、ステップ４００２あるいはステップＳ２００２において、図１の一番下の系統が副系統に振り分けられており、一番上の系統が切り替え対象系統となった場合を一例として動作を説明する。
【００４１】
この場合、切替＆比較部１１４３は、まず、レベル検出部１１４２の出力から現選択中アンテナにおけるＡ／Ｄ変換器１１４１の出力レベルを検出し記憶する（ステップＳ２００３）。なお、通常受信中は利得制御部１１３５を介したフィードバック制御により、出力レベルが一定のレベルになるように制御されているので、制御目標値をデフォルトとして、切り替え前のレベル測定および記憶は省略することも可能である。
【００４２】
しかる後、切替＆比較部１１４３は、復調回路１１４４にダイバーシチ合成部１３０３からの切り離しと、アンテナ切り替えに伴う影響を軽減させる操作を施す（ステップＳ２００４）とともに、利得制御部１１３５に利得制御ホールド信号を送出し、利得制御部１３５を一旦停止した後（ステップＳ２００５）、アンテナ制御部１１１３へアンテナ切替信号を送出する（ステップＳ２００６）。そして、アンテナ制御部１１１３は、主系統としては現在使われていないアンテナにアンテナ切り替え器１１１２の接点を繋ぎ変える（ステップＳ２００７）。その後、切替＆比較部１１４３は、再度、レベル検出部１１４２の出力から切り替え後のアンテナにおけるＡ／Ｄ変換器１１４１の出力レベルを検出し、差分を記憶する（ステップＳ２００８）。副系統に２系統以上が割り振られている場合は、さらに選択可能な別の候補アンテナが存在することになる。ステップＳ２００９では、そのような選択可能な別の候補アンテナがあるかどうかを判断する。ステップＳ２００９において、切替＆比較部１１４３は、選択可能な別の候補アンテナがある場合、ステップＳ２００６からＳ２００８までの操作を繰り返し、各アンテナでのレベルを検出し差分を記憶する。
【００４３】
ステップＳ２００９において、選択可能な別の候補アンテナがない場合、切替＆比較部１１４３は、現アンテナおよび切り替え選択候補のアンテナにおける各レベル差分から、補正値更新保持部１３０１の当該アンテナに対応する補正値も勘案して、最良のアンテナを決定し（ステップＳ２０１０）、アンテナ制御部１１１３を介して、アンテナ切り替え器１１１２の接点を繋ぎ変える（ステップＳ２０１１）。また、利得制御部１１３５の利得制御を再開し（ステップＳ２０１２）、復調回路１１４４の復調動作を通常に戻し、ダイバーシチ合成部１３０３へ繋ぎ直しを行う（ステップＳ２０１３）。以上のように、最低ＣＮＲの系統１つずつ、その系統に繋がるアンテナをより良い方に、影響が無いように、速やかに検出判断し入替える操作を繰り返す（ステップＳ２０１４）。
【００４４】
図４は、本発明の実施の形態１におけるダイバーシチ受信装置の補正値計算更新手順を示すフローチャートであり、図５は、その計算の原理を説明するために単純化した高周波系の構成図であり、図６は補正値テーブルの一例である。
【００４５】
図５において、高周波系は、アンテナ１４０１、１４０２と、低雑音増幅器１４２１、１４２２と、アンテナ切り替え器１４１２と、可変利得増幅部１４３３とで構成されている。ここでは、単純化して、この２つのアンテナ１４０１、１４０２をアンテナ切り替え器１４１２で切り替え選択する場合を考える。なお、可変利得増幅部１４３３を用いて、図１の高周波増幅器１１３１，１１５１、１２３１、１２５１、および、混合器１１３２、１１５２、１２３２、１２５２、および、中間周波増幅器１１３３、１１５３、１２３３、１２５３の系をまとめて表している。
【００４６】
ここで、図５のように、ｎ回目（ｎは自然数）のアンテナ切り替えにおいて、アンテナ１４０１からアンテナ１４０２に切り替えたとして、この切り替え前後において、アンテナ１４０１からの信号電力をＣi1,n、外来雑音電力をＮi1,nとし、アンテナ１４０２からの信号電力をＣi2,n、外来雑音電力をＮi2,nとし、低雑音増幅器１４２１の利得をＧL1、内部で発生する雑音をＮL1とし、低雑音増幅器１４２２の利得をＧL2、内部で発生する雑音をＮL2とし、可変利得増幅部１４３３の利得をＧR,n、内部で発生する雑音をＮR,nとするなら、可変利得増幅部１４３３の出力での各アンテナを選んだ時の信号電力Ｃo1,n、Ｃo2,nと、雑音電力Ｎo1,n、Ｎo2,nは、数１および数２で表される。
【００４７】
【数１】
2011105074.tif 000028
【００４８】
【数２】
2011105074.tif 000029
【００４９】
ここで、利得ＧL1、ＧL2、ＧR,nが十分大きく、外来雑音Ｎi1,n、Ｎi2,nが相対的に大きい場合、数２は、数３と近似できる。
【００５０】
【数３】
2011105074.tif 000030
【００５１】
ところで、切り替え選択の前後では、各アンテナでのＣＮ比γ1,n、γ2,nと、信号レベル差Γ12,nとが検出記憶されるが、それらは数４で表されるので、数３を併せ用いると、数５で示される関係が成立することが分かる。
【００５２】
【数４】
2011105074.tif 000031
【００５３】
【数５】
2011105074.tif 000032
【００５４】
低雑音増幅器の利得ＧL1、ＧL2は、温度等でのドリフトや個体差でのばらつきが主であり、車載の場合の走行に伴うフェージングに比べても、急に変化するものではない。
【００５５】
また、外来雑音Ｎi1,n、Ｎi2,nは、車載受信での状況では、近傍の電装品からの雑音の飛込みが比較的大きく、また、他の無線システム等からの雑音干渉波の飛び込みや都市部での環境雑音としてレベルが盛り上がることがあるものの、走行に伴うフェージングほどには急に変化はしない。つまり、数５の右辺の係数をｋ12,nとすると、ｋ12,nは数６で表される。
【００５６】
【数６】
2011105074.tif 000033
【００５７】
これは、走行に伴うフェージングほどには急に変化しないもので、実測される値γ1,n、γ2,n、Γ12,nから計算されるもので、この過去の観測計算結果から、例えば、過去に遡るｍ＋１回から（ｍは自然数）、数７として表される。
【００５８】
【数７】
2011105074.tif 000034
【００５９】
また、ｎ＋１の次の機会には、信号レベル差Γ12,n+1を観測した時点で、数７の左辺を補正値として、切り替えた時のＣＮ比の改善比を数８として推定することができる。
【００６０】
【数８】
2011105074.tif 000035
【００６１】
なお、数７は、対数（デシベル）として計算するものであって、右辺の平均は真値でなく、デシベル値に対する平均であってもよい。また、好ましくは、いわゆる忘却係数等、過去に遡るほど重みを下げる係数を掛けて算出するものであってもよい。あるいは、ｍ＝０として、前回の結果のみをそのまま使うものであっても良い。また、当該アンテナ入替えに対応する補正値の更新が未だ行われていない場合、初期値として１を用いるのが好ましい。また、当該アンテナ入替えに対応する補正値の最後の更新から所定の時間を経ている場合、初期値の１に戻し、これを用いて切り替え選択を行った後、次回に備えて補正値の更新を行うものであっても良い。
【００６２】
ところで、同組のアンテナを逆方向に切り替えた時の係数は、互いに逆数、つまり、数９の関係があるので、補正値である数７の左辺の算出において、この逆数関係での観測値も用いて算出することにより、更新頻度を上げることができ、より緻密な更新を行うことができる。また、数１０の関係もあるので、この関係を用いて、補正値の記憶エリアを半分に縮小しても良い。
【００６３】
【数９】
2011105074.tif 000036
【００６４】
【数１０】
2011105074.tif 000037
【００６５】
図４は、以上に述べた補正値の算出更新の手順の一例を示すフローチャートである。図３のステップＳ２０１３でのアンテナの切り替え選択の一連の手順が終わった直後、補正値更新保持部１３０１は、まず、新しく切り替え選択したアンテナについて、その系統の復調回路のＣＮＲを観測することでγ2,nを得る（ステップＳ３００１）。その後、補正値更新保持部１３０１は、切り替え前のアンテナでの直前のＣＮＲ測定値γ1,nと、レベル差Γ12,nとをアンテナ主副系統入替え制御部１３０７から得る（ステップＳ３００２）。この３つの値から、上述のように、補正値である数７の左辺を算出更新し（ステップＳ３００３）、図２のメインのフローに戻る。
【００６６】
図６は、補正値テーブルの一例を示したものである。テーブルのパラメタは、切り替え前後のアンテナに加え、受信チャネルによって、低雑音増幅器の利得ＧL1、ＧL2および外来雑音電力Ｎi1,n、Ｎi2,nには差が生じ、受信チャネルが加わるので、このような３次元のテーブルとなる。なお、補正値の更新には数９の関係を利用したり、また、数１０の関係を利用したりするので、テーブルとしては、右上の（あるいは左下）部分だけでも良い。図４の手順で、図６のテーブルを計算更新するとともに、図３のステップＳ２０１０で、対応する補正値を読み出し、補正を加えて、レベル差からＣＮＲでの改善量を推定し、最良のアンテナを判定決定する。
【００６７】
通常、アンテナ１１０１〜１１０４と低雑音増幅器１１２１〜１１２４とは、フロントガラス等に貼付され、別設置されるもので、ダッシュボード内あるいは座席下等に置かれる本体筐体内のチューナ部１１７１、１１７２、１２７１，１２７２に前置されるアンテナ切り替え器１１１２まで同軸ケーブルで接続される。低雑音増幅器１１２１〜１１２４の利得のばらつきを予め測定し、接続関係、本体筐体との組み合わせをすべて規定して補正を加えることは実際上困難で、上述のように、適応自動的に補正されることは有用である。さらには、特定の方向から雑音干渉波が到来している場合も、適応追従して、雑音干渉方向に利得のあるアンテナが選ばれにくくなる方向に補正値が働くので、雑音干渉を回避する効果も得られる。
【００６８】
図７は、雑音干渉波が存在する場合のアンテナ選択と合成指向特性との関係を示す模式図である。４つの異なる指向特性を有するアンテナから、到来波を受けやすく、かつ、雑音干渉波を受けにくいアンテナ３つが結果的に選ばれダイバーシチ合成されるので、到来波方向に偏り、雑音干渉波方向を避ける合成指向特性が得られることになる。
【００６９】
以上、図１〜図７を用いて説明したように、かかる構成と手順によれば、２チャネルの同時受信への副系統分離の指示があった場合は、最低の短区間ＣＮＲとなっている系統を１つずつ副系統に回し、そして、枝数が減じた主系統においては、その中でＣＮＲ最低の系統１つずつに対し、相対的に余剰ができて生じた他の候補アンテナに対し、そのレベル差をすばやく切り替え観測し、手順に組み込まれ適応的に計算更新される補正値を併せ用いて的確に良いアンテナを選び入替えることを繰り返す。
【００７０】
このような手順によって、本発明のダイバーシチ受信装置は、より短時間で劣化の少ないアンテナ切り替え選択を行うことができる。また、前置増幅器の利得ばらつきや外来雑音に対しても的確に切り替え選択を行えることで、より大きな受信品質の改善効果を得て、減少したダイバーシチ枝数に対して受信品質あるいは受信エリアの劣化を抑え、受信系統を振り分けての２チャネル同時受信においても、コスト対性能バランスの良いダイバーシチ受信装置を実現することができる。言い換えれば、コストを抑えつつ、受信エリア端において、スムースかつ適切に２チャネル併行受信に移行すると共に、系統数の減少による受信性能を補填できることで、安定した受信状況を保ち、受信画像としてはできるだけ途切れずにチャネル切り替えを完了することができる。
【００７１】
もちろん、本説明では、受信系統数が４の場合を例に説明したが、系統数はこれに限られない。また、各アンテナは明確な指向特性を有するものである必要は必ずしも無い。好ましくは、各アンテナの指向性パタンが異なっておればよく、例えば、車載受信でのフィルムアンテナの場合、各アンテナは同一のものであっても、貼る向き、あるいは、貼る位置によって車両ボディーとの関係で指向特性が様々になるので、この条件は満たされる。
【００７２】
なお、指向性の弱いアンテナと指向性の強いアンテナとを混用することも可能である。例えば、車載受信においては、道路に沿った伝搬が顕著な場合が多く、前後方向に指向性を有するアンテナと、指向性の弱いアンテナとの組み合わせであっても良い。
【００７３】
なお、全体の繰り返し周期は、固定であっても良いし、ステップＳ２００１の短区間に、所要の処理時間等が加わるものであっても良いし、ステップＳ２００１の短区間が移動速度に反比例して可変する場合は、これに依って変わるものであっても良い。また、さらには、上記最低ＣＮＲの値に応じて、変わるものであっても良い。また、補正値更新保持部１３０１の補正値の計算更新はこの所要の処理時間で行うのが良い。また、復調回路１１４４にダイバーシチ合成部１３０３からの切り離しと、アンテナ切り替えに伴う影響を軽減させる操作は、例えば、同期等の復帰に時間が掛かるものは操作前に自走状態のタイミングを維持して、その後、系統のＣＮＲを低いものとして、ダイバーシチ合成部１３０３での合成重み付けを減じてから、切り離しを行う等の操作を行うことが好ましい。また、ステップＳ２００２において、利得制御部１１３５の利得制御を再開する際に、予めレベル差が分かっているので、このレベル差の分だけオフセットさせて再開させることにより、その後の受信をより早く復帰させることができるので好ましい。
【００７４】
なお、利得制御の一旦停止（ステップＳ２００５）および再開（ステップＳ２０１２）は、制御時定数が十分に大きい場合、両ステップの間での利得制御量の変化がほぼ無視できるので、省略しても良い。また、ダイバーシチ合成からの枝切離し動作（ステップＳ２００４）および枝再接続動作（ステップＳ２０１３）も、省略することもできる。これは、アンテナ切り替えでの雑音で当該系統のＣＮＲ観測値が瞬時にうまく対応し減少する限りは、ダイバーシチ合成部１３０３での最大比合成によって、等価的に、枝切り離し、あるいは、枝再接続の動作が行われることになること、また、多少の誤り発生に対しては、誤り訂正部１３０４で訂正されるからである。
【００７５】
なお、利得のばらつきが少なく、かつ、外来雑音の影響が少ない環境での適用においては、補正値更新保持部１３０１およびステップＳ２０１４の補正値計算更新を省略し、ステップＳ２０１０において、補正値を用いず、各レベル差分のみで決定することで、性能よりコスト重視で省略実装することもできる。また、この場合、アンテナを切り替えてのレベル比較を行うにおいて、利得制御を一旦停止して行うのではなくて、切り替えた前後での利得制御方向を観察することで、レベル差分を判定するものであっても良い。例えば、アンテナを切り替え後、利得を押さえ込む方向に制御されているのであれば、新しいアンテナの方がレベルが高いと判定し、このアンテナに差し替える。
【００７６】
（実施の形態２）
図８は、本発明の実施の形態２のダイバーシチ受信装置の構成図である。図８において、本発明の実施の形態２におけるダイバーシチ受信装置は、アンテナ１１０１〜１１０４と、低雑音増幅器１１２１〜１１２４と、アンテナ切り替え器１１１２と、アンテナ制御部１１１３と、チューナ部１１７１、１１７２、１２７１、１２７２、１４７２と、高周波増幅器１１３１，１１５１、１２３１、１２５１、１４５１と、混合器１１３２、１１５２、１２３２、１２５２、１４５２と、局部発振器１１３４、１１５４、１２３４、１２５４、１４５４と、中間周波増幅器１１３３、１１５３、１２３３、１２５３、１４５３と、利得制御部１１３５、１１５５、１２３５、１２５５、１４５５と、復調部１１４５，１１６５、１２４５、１２６５、１４６５と、Ａ／Ｄ変換器１１４１、１１６１、１２４１、１２６１、１４６１と、レベル検出部１１４２、１１６２、１２４２、１２６２、１４６２と、復調回路１１４４、１１６４、１２４４、１２６４、１４６４と、切替＆比較部１１４３、１１６３、１２４３、１２６３と、補正値更新保持部１３０１と、ダイバーシチ合成部１３０３、１３０５と、誤り訂正部１３０４、１３０６と、アンテナ主副系統入替え制御部１３０７と、チャネル制御部１３０８と、バックエンド部１３０９と、主副系統選択器１３１０とで構成されている。
【００７７】
本発明の実施の形態２におけるダイバーシチ受信装置が、実施の形態１（図１）と異なっているのは、図８の一番下に示した、チューナ部１４７２と復調部１４６５とで構成される、他の受信系統とは異なる機能を担う追加の受信系統を有することである。これに併せて、アンテナ切り替え器１１１２には、任意のアンテナにこの追加系統を繋ぐことができるように接点が追加される。また、これに対応して、アンテナ制御部１１１３には、アンテナ主副系統入替え制御部１３０７からの指示でこの追加系統へのアンテナ切り替え器１１１２の切り替え機能が追加されている。また、主副系統選択器１３１０も同様の対応がなされ、さらに、チャネル制御部１３０８は、この追加系統の局部発振器１４５４も制御できるようになっている。その他の構成は、実施の形態１（図１）の説明と同様であるので説明を省略する。
【００７８】
実施の形態２において、図８の一番下の追加の系統は、他の受信系統とは異なり、チャネル切り替えのための切替え先チャネル探索に比重を置いた動作を行う。図９は、その切替え先チャネル探索手順のフローチャートである。また、図１０は、その際に用いるチャネル探索テーブルの図である。以下、これらの図を用いて、具体的な動作を説明する。
【００７９】
図９において、まず、通常受信中においては、図８の上から４つの受信系統が主系統に割り振られ、４枝のダイバーシチ受信が行われる一方で、アンテナ主副系統入替え制御部１３０７は、主副系統選択器１３１０を制御し、復調回路１４６４の出力を副系統に接続する（ステップＳ５００１）。これにより、追加の系統のみが副系統に割り振られ、１系統での受信状態となる。この状態で、ステップＳ５００２に示すように、図８の一番下の追加の系統に対して、バックエンド部１３０９は、チャネル制御部１３０８を介し、チューナ部１４７２の受信チャネルを変えて、切替え先チャネル候補の探索を行う。前方方向に指向特性があるアンテナが特定できる場合はそのアンテナへの接続のみでも良いが、一巡の探索毎に、アンテナ制御部１１１３を介し、チューナ部１４７２に接続するアンテナも切替えながら繰り返しても良い。チャネル切り替えのオペレーション時以外、追加系統を用いた切替え先チャネル候補の探索は、基本的には繰り返し継続的に行われる。
【００８０】
図１０は、切替え先チャネル探索の結果の一例を示したチャネル探索テーブルであるが、各アンテナでの探索結果を行に、各チャネルの結果を列に示している。チャネル番号の下に”☆”で示しているのは現在主系統で受信中のチャネルであり、”▽”で示しているのは、主系統で受信中のチャネルからの中継局等の情報から得られる切替え先候補チャネルである。その下に、アンテナ毎にチャネル探索された結果を示している。”→”は、現在主系統で受信中なので、チャネル探索はスキップしたことを表している。”Ｘ”は、副系統の１系統受信ではＤＴＶ信号を検出不能であったことを表している。”△”は、副系統の１系統受信ではＤＴＶ信号を検出したが、チャネル情報は取得失敗したことを表している。”Ｏ”は、副系統の１系統受信で受信でき、チャネル切替え先候補と判断したことを表している。”●”は、副系統の１系統受信で受信できたが、チャネル切り替先候補でないと判断したことを表している。
【００８１】
図１０の結果例では、チャネルＡとチャネルＥは切替え先候補でないことが確定したことを意味する。なお、この例では無いが、”Ｏ”が付いた切替え先チャネル候補を発見できた場合、さらに信号レベル等により現在主系統で受信状況と比べて改善が期待できるか判断し、有力切替え先と判断した場合はチャネル切替えのオペレーションに入る（ステップＳ５００３）。チャネル切替えのオペレーションに関しては、第１の実施例と同様に、一気にすべての系統を副系統に移しても良いが、図２で説明したステップＳ４００１〜Ｓ４００６を繰り返すことで、主系統はアンテナ切り替え選択で性能を補填しつつ、副系統は割り当て系統数を順に増してダイバーシチ能力を高め受信を安定させてから移行するものであっても良く、副系統が安定受信できた所で残りすべての系統を同様に副系統へ、さらに副系統を主系統として扱い直し、チャネル切り替えの操作が完了する。
【００８２】
図１０の例では、”Ｏ”が無かったので、さらに詳細に探索結果を吟味する。具体的には、候補チャネルＣは、主系統で受信中のチャネルからの情報でも可能性があるが、チャネル情報の取得には失敗している。チャネルＦは、同様に可能性があるが、ＤＴＶ信号の検出もできなかったことを意味し、チャネルＤは、ＤＴＶ信号の存在を意味する。このような場合、チャネルＣおよびＤおよびＦを再サーチ候補に追加していき（ステップＳ５００２）、副系統の１系統受信では切替え先チャネル候補が見つからず（ステップＳ５００３）、１つ以上の再サーチ候補がある場合（ステップＳ５００４）、ステップＳ５００５で、主系統から副系統に１系統振り分け、追加の系統と合せて２枝のダイバーシチとして構成することで受信能力を増強して、これら再サーチ候補のチャネルに対してのみ再度チャネル探索を実施する。副系統への分離振り分けに関して、受信系統を１つ失った主系統のアンテナ切り替え選択による受信能力の補填に関しては、実施の形態１の図２から図４にて説明した手順と同様なのでここでは省略する。
【００８３】
再探索の結果、切替え先チャネル候補を発見できて、さらに信号レベル等により、現在の主系統で受信状況と比べて改善が期待でき、有力切替え先と判断した場合はチャネル切替えのオペレーションに入る（ステップＳ５００６）。切替え先チャネル候補を発見できないか、あるいは、有力切替え先と判断できなかった場合は、ステップＳ５００７にて、分離振り分けた系統を副系統から切り離し、主系統ではその時点で使われていなかったアンテナに接続し再度主系統に合流させる。この手順に関しては、図２と同様の逆の手順となるので説明を省略する。しかる後、ステップＳ５００２から、副系統の１系統受信でのチャネル探索を繰り返すこととなる。
【００８４】
かかる構成によれば、実施の形態１に加えて、追加されたチャネル探索用の受信系統で、予めチャネル探索を行い再サーチ候補のチャネルを絞り込むことで、副系統を分離振り分けての２チャネル同時受信の時間を短縮し、主系統での受信への影響をさらに減じて、より的確に２チャネル併行受信状況を実現し、より安定した受信状況を保ち、受信画像としてはできるだけ途切れずにチャネル切り替えを完了することができる利点が生まれる。
【００８５】
なお、図８の一番下に示した、チューナ部１４７２と復調部１４６５とで構成される追加の受信系統は、専ら、チャネル探索用に用いられるため、機能が限定されていえても良い。一部のセグメント、例えば、１つのセグメントの復調しかできないものであっても良い。ただし、この場合、チャネル切替えのオペレーションでは、２チャネル同時受像で全セグメントの受信モードとなっている場合は、主副系統選択器１３１０を制御し、予めこの追加の受信系統を外しておく必要がある。
【００８６】
なお、上述した各実施の形態では、ＯＦＤＭ方式を採用したダイバーシチ受信装置について説明してきたが、それ以外の受信方式に適用することも可能であることは言うまでもない。ＯＦＤＭ以外の方式としては、例えば、残留側波帯多値方式等がある。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明にかかるダイバーシチ受信装置は、デジタルテレビ放送を複数のアンテナで車載受信すること等に有用である。
【符号の説明】
【００８８】
１１０１〜１１０４、１４０１、１４０２  アンテナ
１１２１〜１１２４、１４２１、１４２２  低雑音増幅器
１１１２、１４１２  アンテナ切り替え器
１１１３  アンテナ制御部
１１７１、１１７２、１２７１、１２７２、１４７２  チューナ部
１１３１，１１５１、１２３１、１２５１、１４５１  高周波増幅器
１１３２、１１５２、１２３２、１２５２，１４５２  混合器
１１３４、１１５４、１２３４、１２５４，１４５４  局部発振器
１１３３、１１５３、１２３３、１２５３，１４５３  中間周波増幅器
１１３５、１１５５、１２３５、１２５５，１４５５  利得制御部
１４３３  可変利得増幅部
１１４５，１１６５、１２４５、１２６５，１４６５  復調部
１１４１、１１６１、１２４１、１２６１，１４６１  Ａ／Ｄ変換器
１１４２、１１６２、１２４２、１２６２，１４６２  レベル検出部
１１４４、１１６４、１２４４、１２６４，１４６４  復調回路
１１４３、１１６３、１２４３、１２６３  切替＆比較部
１３０１  補正値更新保持部
１３０３、１３０５  ダイバーシチ合成部
１３０４、１３０６  誤り訂正部
１３０７  アンテナ主副系統入替え制御部
１３０８  チャネル制御部
１３０９  バックエンド部
１３１０  主副系統選択器
【手続補正２】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル放送波を受信する複数のアンテナと、
前記複数のアンテナから任意の系統数を選択して切り替えるアンテナ切り替え部と、
前記アンテナ切り替え部で選択された任意の系統数の受信信号を各々入力するチューナ部および復調部と、
各々前記任意の系統数の復調部の出力をダイバーシチ合成する主ダイバーシチ合成部と副ダイバーシチ合成部と、
前記主ダイバーシチ合成部か前記副ダイバーシチ合成部のどちらに系統を加えるかを選択する主副系統選択部と、
前記アンテナ切り替え部を制御してアンテナを入れ替えるとともに、前記主副系統選択部に系統選択制御を指示するアンテナ主副系統入替え制御部と、
各系統の前記チューナ部の受信チャネルを制御するチャネル制御部とを備え、
各前記復調部は、復調過程にて前記受信信号の信号対雑音比を測定する復調回路と、前記受信信号の入力レベルを測定するレベル検出部とを有し、
前記アンテナ主副系統入替え制御部は、
前記副ダイバーシチ合成部に系統を加える時は、各系統の復調部の信号対雑音比を所定の短区間、所定の方法で比較し、前記信号対雑音比が最低となる系統を、前記主副系統選択部を操作して、前記副ダイバーシチ合成部に加えるとともに、前記チャネル制御部によって所定の受信チャネルに変更し、
前記主ダイバーシチ合成部に接続された各系統の前記復調回路が測定した信号対雑音比を所定の短区間、所定の方法で比較し、前記信号対雑音比が最低となる系統のアンテナを、前記アンテナ切り替え部を制御して、繋ぎ得る他の系統のアンテナに順次繋ぎ替え、
当該繋ぎ替えた系統の各アンテナについて、前記レベル検出部が測定した前記入力レベルをそれぞれ比較し最良のアンテナを選択し入替える、ダイバーシチ受信装置。
【請求項２】
前記ダイバーシチ受信装置は、前記アンテナを入替える際の判断に用いる補正値テーブルを保持する補正値更新保持部をさらに備え、
前記アンテナ入替え制御部は、前記繋ぎ替えた系統のアンテナについて、前記レベル検出部が測定した前記入力レベルをそれぞれ比較し、前記補正値更新部保持部の補正値テーブルを参照して、前記最良のアンテナを選択することを特徴とする、請求項１に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項３】
前記補正値更新保持部は、前記アンテナ入替え前の前記復調部の信号対雑音比と、前記アンテナ入替え前後での前記復調部の入力レベル比と、前記アンテナ入替え後の前記復調部の信号対雑音比とに基づいて補正値を計算し、所定の更新方法で以って、前記補正値テーブルを更新することを特徴とする、請求項２に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項４】
前記所定の短区間は、前記ダイバーシチ受信装置の移動速度に反比例し、前記ダイバーシチ受信装置の移動距離に対応することを特徴とする、請求項１に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項５】
前記所定の短区間は、一定の時間間隔であることを特徴とする、請求項１に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項６】
前記補正値更新保持部は、前記所定の更新方法として、前記アンテナ入替え前後のアンテナ組み合わせに対応する過去の所定回数の計算結果を元に、前記補正値テーブルを更新することを特徴とする、請求項３に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項７】
前記補正値更新保持部は、前記所定の更新方法として、前記アンテナ入替え前後のアンテナ組み合わせに対応する過去の計算結果を元に現在に近い結果に重みを付けて平均し、前記補正値テーブルを更新することを特徴とする、請求項３に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項８】
前記補正値更新保持部は、前記所定の更新方法として、前記アンテナ入替え前後のアンテナ組み合わせに対応する直前の計算結果を元に、前記補正値テーブルを更新することを特徴とする、請求項３に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項９】
前記補正値更新保持部は、前記所定の更新方法として、前記アンテナ入替え前後のアンテナ組み合わせが逆の場合、逆数の結果となる性質を用いて、前記補正値テーブルを更新することを特徴とする、請求項３に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項１０】
前記補正値更新保持部は、前記アンテナ入替え前後のアンテナ組み合わせが逆の場合、逆数の結果となる性質を用いて、前記補正値テーブルの記憶容量を削減することを特徴とする、請求項３に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項１１】
前記補正値更新保持部は、前記補正値テーブルの補正値の初期値として１を用いることを特徴とする、請求項３に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項１２】
前記補正値更新保持部は、最後の更新から所定の時間経過した補正値を初期値に戻すことを特徴とする、請求項３に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項１３】
前記ダイバーシチ受信装置は、チャネル探索用の受信系統をさらに備え、
前記チャネル探索用の受信系統は、前記副ダイバーシチ合成部に加えられており、
前記アンテナ主副系統入替え制御部は、前記主ダイバーシチ合成部に接続された系統の１つを前記副ダイバーシチ合成部に加え、前記副ダイバーシチに加えられた系統と、前記チャネル探索用の受信系統のダイバーシチ受信にて、再度チャネル探索を行うことを特徴とする、請求項１に記載のダイバーシチ受信装置。
【手続補正３】
【補正対象書類名】図面
【補正対象項目名】全図
【補正方法】変更
【補正の内容】
【図１】
2011105074.tif 000038
【図２】
2011105074.tif 000039
【図３】
2011105074.tif 000040
【図４】
2011105074.tif 000041
【図５】
2011105074.tif 000042
【図６】
2011105074.tif 000043
【図７】
2011105074.tif 000044
【図８】
2011105074.tif 000045
【図９】
2011105074.tif 000046
【図１０】
2011105074.tif 000047
【図１１】
2011105074.tif 000048
【図１２】
2011105074.tif 000049
【図１３】
2011105074.tif 000050
【図１４】
2011105074.tif 000051
【図１５】
2011105074.tif 000052
【手続補正書】
【提出日】平成24年10月18日(2012.10.18)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
デジタル放送波を受信する複数のアンテナと、
前記複数のアンテナから任意の系統数のアンテナを選択して切り替えるアンテナ切り替え部と、
前記アンテナ切り替え部で選択された系統数のアンテナの受信信号を各々入力するチューナ部および復調部と、
各々前記系統数の復調部の出力を、系統の出力としてダイバーシチ合成する主ダイバーシチ合成部と副ダイバーシチ合成部と、
前記復調部の出力を前記主ダイバーシチ合成部に加える主系統と、前記復調部の出力を前記副ダイバーシチ合成部に加える副系統とに、前記系統数の系統を振り分ける系統選択を行う主副系統選択部と、
前記アンテナ切り替え部を制御してアンテナを入れ替えるとともに、前記主副系統選択部の前記系統選択を制御するアンテナ主副系統入替え制御部と、
各系統の前記チューナ部の受信チャネルを制御するチャネル制御部とを備え、
各前記復調部は、復調過程にて前記受信信号の信号対雑音比を測定する復調回路と、前記受信信号の入力レベルを測定するレベル検出部とを有し、
前記アンテナ主副系統入替え制御部は、
複数の前記主系統の中で、前記復調部で測定された前記信号対雑音比が最低となる系統を、前記主副系統選択部を操作して、前記副系統に加えるとともに、前記チャネル制御部によって前記副系統に加える系統の受信チャネルを変更し、
前記主ダイバーシチ合成部に接続された各主系統の前記復調回路が測定した信号対雑音比を比較し、前記信号対雑音比が最低となる系統のアンテナを、前記アンテナ切り替え部を制御して、該系統に繋ぎ得るアンテナに順次繋ぎ替え、
前記主系統の中で前記信号対雑音比が最低となる系統を、当該繋ぎ替えたアンテナの中から、該各アンテナを前記系統に繋いだ状態で前記レベル検出部が測定した前記入力レベルに基づいて選択したアンテナに入替える、ダイバーシチ受信装置。
【請求項２】
前記ダイバーシチ受信装置は、前記アンテナを入替える際の判断に用いる補正値テーブルを保持する補正値更新保持部をさらに備え、
前記アンテナ入替え制御部は、前記繋ぎ替えた系統のアンテナの中から、前記レベル検出部が測定した前記入力レベルから、前記補正値更新部保持部の補正値テーブルを参照して、前記信号対雑音比が最高になると推定したアンテナを選択することを特徴とする、請求項１に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項３】
前記補正値更新保持部は、前記アンテナ入替え前の前記復調部の信号対雑音比と、前記アンテナ入替え前後での前記復調部の入力レベル比と、前記アンテナ入替え後の前記復調部の信号対雑音比とに基づいて補正値を計算し、所定の更新方法で以って、前記補正値テーブルを更新することを特徴とする、請求項２に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項４】
前記所定の短区間は、前記ダイバーシチ受信装置の移動速度に反比例し、前記ダイバーシチ受信装置の移動距離に対応することを特徴とする、請求項１に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項５】
前記所定の短区間は、一定の時間間隔であることを特徴とする、請求項１に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項６】
前記補正値更新保持部は、前記所定の更新方法として、前記アンテナ入替え前後のアンテナ組み合わせに対応する過去の所定回数の計算結果を元に、前記補正値テーブルを更新することを特徴とする、請求項３に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項７】
前記補正値更新保持部は、前記所定の更新方法として、前記アンテナ入替え前後のアンテナ組み合わせに対応する過去の計算結果を元に現在に近い結果に重みを付けて平均し、前記補正値テーブルを更新することを特徴とする、請求項３に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項８】
前記補正値更新保持部は、前記所定の更新方法として、前記アンテナ入替え前後のアンテナ組み合わせに対応する直前の計算結果を元に、前記補正値テーブルを更新することを特徴とする、請求項３に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項９】
前記補正値更新保持部は、前記所定の更新方法として、前記アンテナ入替え前後のアンテナ組み合わせが逆の場合、逆数の結果となる性質を用いて、前記補正値テーブルを更新することを特徴とする、請求項３に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項１０】
前記補正値更新保持部は、前記アンテナ入替え前後のアンテナ組み合わせが逆の場合、逆数の結果となる性質を用いて、前記補正値テーブルの記憶容量を削減することを特徴とする、請求項３に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項１１】
前記補正値更新保持部は、前記補正値テーブルの補正値の初期値として１を用いることを特徴とする、請求項３に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項１２】
前記補正値更新保持部は、最後の更新から所定の時間経過した補正値を初期値に戻すことを特徴とする、請求項３に記載のダイバーシチ受信装置。
【請求項１３】
前記ダイバーシチ受信装置は、チャネル探索用の受信系統をさらに備え、
前記チャネル探索用の受信系統は、前記副ダイバーシチ合成部に加えられており、
前記アンテナ主副系統入替え制御部は、前記主ダイバーシチ合成部に接続された系統の１つを前記副ダイバーシチ合成部に加え、前記副ダイバーシチに加えられた系統と、前記チャネル探索用の受信系統のダイバーシチ受信にて、再度チャネル探索を行うことを特徴とする、請求項１に記載のダイバーシチ受信装置。
【国際調査報告】
2011105074.tif 000053
2011105074.tif 000054
2011105074.tif 000055
2011105074.tif 000056